[发明专利]等离子体放电腔体内置冷却电极的绝缘密封装置

说明书

技术领域

本发明属于基本电气元件技术领域，特别涉及绝缘密封装置，可用于等离子体放电腔体内置冷却电极与等离子体腔体的绝缘和密封。

背景技术

研究电磁波在等离子体中的传播特性，以及等离子体与电磁波的相互作用是宇宙飞行器再入、电离层研究、等离子体隐身技术等研究工作的基础和关键内容。在地面实验研究中，利用低气压辉光放电可以产生稳定的大面积均匀等离子体，从而进行电磁波与等离子体的相互作用机理研究。

专利文献《大面积均匀非磁化等离子体产生装置及方法》（公开号：102361531A）中提出了一种大面积均匀非磁化等离子体产生装置及方法，其采用内置环形网状电极与金属外壁之间产生等离子体，再利用低气压下电子的平均自由程比较长的特性，电子通过电极网孔扩散到电极内部，从而产生通透的大面积等离子体。

但是由于等离子体的电子密度大小与放电功率有关，在提高放电功率提高电子密度的同时也会导致发热量的增大，尤其在低气压下，由于空气稀薄，热传导过程大大降低，内置电极只能通过辐射的方式向外散热，热量的积累将会使内置电极的温度迅速升高，内置电极温度过高导致等离子体产生系统不稳定。

为了解决这个问题，通常通过更换内部电极，将环形网状电极更换为螺旋管状冷却电极，降低内部电极的温度。但由于已有的电极密封，是将内置冷却电极固定在放电腔体上，往往导致内置冷却电极不能更换，等离子体产生系统不灵活；同时由于电极结构的改变，使电极接口处与放电腔体外壁接近的电极部分容易发生弧光放电，造成等离子体产生系统的不稳定。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题，提出一种等离子体放电腔体内置冷却电极的绝缘密封装置，以方便等离子体产生装置内置冷却电极的更换，提高等离子产生系统的灵活性；同时防止电极接口处与放电腔体外壁接近的电极部分发生弧光放电，提高等离子体产生系统的稳定性。

为实现上述目的，本发明的等离子体放电腔体内置冷却电极的绝缘密封装置，包括金属螺杆和绝缘挡板；金属螺杆内开有两个并行的通孔,上部固定有锁紧顶盖，下部连接有绝缘底座；锁紧顶盖下端嵌入绝缘底座上端；绝缘挡板套在绝缘底座上部，绝缘底座固定在等离子放电腔体上。

上述等离子体放电腔体内置冷却电极的绝缘密封装置，其中所述的金属螺杆为带外螺纹的金属圆形螺杆，两个通孔内分别穿有流动冷却硅油的入口电极和出口电极。

上述等离子体放电腔体内置冷却电极的绝缘密封装置，其中所述的锁紧顶盖通过螺纹与金属螺杆连接，并在内侧下端设有下部倒角。

上述等离子体放电腔体内置冷却电极的绝缘密封装置，其中所述的绝缘底座通过螺纹与金属螺杆连接，通过锁紧螺母固定在等离子体放电腔体上。

上述等离子体放电腔体内置冷却电极的绝缘密封装置，其中所述的绝缘底座的内侧中部位置设有中部倒角、内测上端设有上部倒角、中部外侧设有圆环形台阶，绝缘挡板放置在圆环形台阶上。

上述等离子体放电腔体内置冷却电极的绝缘密封装置，其中所述的绝缘底座和绝缘挡板均采用聚四氟乙烯或环氧树脂。

上述等离子体放电腔体内置冷却电极的绝缘密封装置，其中所述的绝缘底座通过挤压橡胶密封垫与等离子腔体密封，锁紧螺母通过挤压橡胶密封垫与等离子腔体密封。

上述等离子体放电腔体内置冷却电极的绝缘密封装置，其中所述的下部倒角、中部倒角和金属螺杆接合的位置处放置有橡胶密封圈，通过挤压橡胶密封圈实现金属螺杆、锁紧顶盖和绝缘底座三者的密封。

上述等离子体放电腔体内置冷却电极的绝缘密封装置，其中所述的上部倒角位置处放置有橡胶密封圈，通过挤压橡胶密封圈实现锁紧顶盖与绝缘底座两者的密封。

本发明具有以下优点：

1、本发明采用螺纹连接和嵌入式的连接方式，实现了内置冷却电极的快速拆装，不影响等离子产生系统的密封性和绝缘性，方便等离子产生装置内置冷却电极的更换，大大的提高了等离子产生系统的灵活性。

2、本发明采用绝缘材料隔离电极接口部分与等离子腔体，防止电极接口处与放电腔体外壁接近的电极部分发生弧光放电，大大的提高了等离子体产生系统稳定性。

下面结合附图对本将发明作进一步说明：

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

具体实施方式