[发明专利]电晕放电模式的大气等离子体发生装置

说明书

技术领域

本发明属于光学加工领域。

背景技术

大气等离子体加工技术依靠在大气压条件下激发产生的活性粒子，与工件表面原子发生化学反应的非接触加工方式实现了高效的加工去除率和无表面损伤的要求，大气等离子体加工技术凭借其独特的优势成为先进光学加工领域的一项创新。

大气等离子体发生装置作为大气等离子体加工的工具，其结构的设计决定着大气等离子体的加工应用范围。大气等离子体发生装置设计主要依据于介质阻挡放电原理。介质阻挡放电是在两个形状相似的电极之间接入射频电场，并在两个电极间加入了绝缘体作为介质防止产生拉弧现象，介质阻挡放电形式有两平行电极的平板式或两管线式同轴电极的射流式和非对称电极的接触式。平板式放电广泛应用于大面积放电和材料表面改性。同轴式放电结构由两个同轴电极组成，射频电源作用在两个同轴电极间电场使之间的气体电离，产生等离子体射流。

目前，一般采用射流放电模式对光学元件进行整体面形的去除，但是在经过光学干涉仪检测之后，光学元件可能存在局部的面形误差需要进行修正，如果继续采用同轴射流放电模式的去除函数进行修正，由于去除函数会的半高宽较大，对误差周围区域面形产生影响，进一步破坏整体光学元件的面形精度，所以需要采用具有更高分辨率的去除函数来满足局部面形修整的需求。

接触式放电是工件在两电极之间的电场内部，两电极形状不对称，一般是由管状电极和平板电极组成。等离子体在管状电极和平板工作台之间产生，在射频电压的作用下，在管状电极端部附近聚集空间电荷而电离产生等离子体，具有更高分辨率的去除函数，因此需要设计接触式放电模式的大气等离子体加工装置对光学元件的局部面形误差进行修整。

发明内容

本发明的目的是提供一种电晕放电模式的大气等离子体发生装置，为了解决光学元件的局部小范围面形误差修整问题。

所述的目的是通过以下方案实现的：所述的一种电晕放电模式的大气等离子体发生装置，它由内电极、圆环形聚四氟乙烯连接块、圆环形绝缘固定套、中空圆环形外电极、圆管形陶瓷喷嘴组成；

圆环形聚四氟乙烯连接块的上端面上开有与圆环形聚四氟乙烯连接块内孔连通的进气孔，圆环形绝缘固定套上设置有多个通气孔，中空圆环形外电极内部设置有冷却空腔；内电极的上端镶嵌在圆环形聚四氟乙烯连接块的内孔的上端中，圆环形绝缘固定套套接在内电极的中部，圆环形绝缘固定套外圆面的上部镶嵌在圆环形聚四氟乙烯连接块的内孔的下端处，圆管形陶瓷喷嘴的上端套接在圆环形绝缘固定套外圆面的下部上，使圆管形陶瓷喷嘴的内圆面与内电极的外圆面下部之间有一圈均匀的间隙，使进气孔通过内孔、通气孔与间隙导气连通，中空圆环形外电极的上端与圆环形聚四氟乙烯连接块的下端连接，中空圆环形外电极的内孔套接在圆管形陶瓷喷嘴下端面的外圆面上，中空圆环形外电极的下端面与圆管形陶瓷喷嘴的下端面、内电极的下端面平齐；所述内电极连接射频电源负载输出作为阳极，工作台接地作为地电极，圆管形陶瓷喷嘴作为约束气体流动的通道，待加工工件自身作为介质阻挡层，此时为电晕放电模式，待加工件处于电场中间，在阳极与地电极之间产生以阳极为中心的散射状等离子体，等离子体与待加工件发生的化学反应在电场中间进行，对待加工件表面进行加工。

本发明的优势：

1. 本发明能以高分辨率去除函数的方式对待加工件进行大气等离子体加工；

2. 本发明的大气等离子体发生装置，不需要拆卸大气等离子体发生装置，只需更换接线方式就可以实现不同放电模式下不同去除函数的加工。

3.本发明扩展了大气等离子体发生装置的应用范围，提高了大气等离子体加工的精度和效率。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：如图1所示，它是由内电极1、圆环形聚四氟乙烯连接块2、圆环形绝缘固定套3、中空圆环形外电极4、圆管形陶瓷喷嘴5组成；