[实用新型]一种电极结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电极结构，更为具体地，涉及一种等离子体设备中的电极结构。

背景技术

在现有技术中，常压等离子体设备由于不需要真空环境在材料处理被广泛应用。常压射频等离子体设备能形成辉光放电，等离子体非常稳定，等离子体密度高且等离子温度低等特点，在高性能材料处理方面具有很好的应用前景。但是，由于常压下气体碰撞较多，电离相对困难，对于常压射频等离子体设备，由于射频电压较低，等离子点火尤为困难。

实用新型内容

为了解决上述常压下电离困难、等离子体点火困难的问题，本实用新型首次提出一种等离子体设备的电极结构，该电极结构由两个电极组成，电极中设计了利于点火的结构，该结构在局部形成较大的不对称电场以电离工作气体形成等离子体，等离子形成以后电场变为均匀电场形成稳定的辉光放电。

更为具体地，本实用新型提供一种电极结构，该电极结构包括相对布置的接地电极和激发电极；其中，激发电极经由匹配器与电源电气连接；接地电极远离激发电极的一端设置有进气单元，并且接地电极设置有贯穿其的多个通孔，进气单元经由多个通孔将气体排放到接地电极的另一端；并且接地电极靠近激发电极的另一端的端面上设置有朝向激发电极突出的凸起部。

通过这样的结构，利用在接地电极上设置的朝向激发电极突出的凸起部，可以在等离子形成之前，提供非常强的电场，并且由于尖端效应，凸起部顶端的电场相比于其他位置提高几个量级，从而能够在凸起部顶端使得等离子最先点火，之后再通过等离子的扩散性和导电性，以及射频的趋肤效应，使得接地电极变成一个等效的平面电极，最终形成稳定的辉光放电，以对两个电极之间的样品进行稳定的处理。

进一步，根据本实用新型所提供的电极结构，多个通孔在接地电极的另一端的端面上呈阵列均匀分布，并且凸起部在接地电极的另一端的端面上规则布置。

较佳地，根据本实用新型所提供的电极结构，多个通孔中的每个通孔垂直于接地电极的另一端的端面贯穿接地电极。

进一步，根据本实用新型所提供的电极结构，接地电极与激发电极均呈圆盘形；并且凸起部为多个圆环形凸起，多个圆环形凸起以与接地电极同心的方式设置于接地电极的另一端的端面上，并且相邻的两个圆环形凸起的内径差均相等；并且相邻的两个圆环形凸起之间均匀地分布通孔。

进一步，根据本实用新型所提供的电极结构，接地电极与激发电极均呈圆盘形；并且凸起部为多个直线型凸起，多个直线型凸起彼此平行地设置于接地电极的另一端的端面上，并且相邻的两个直线型凸起之间的距离均相等；并且相邻的两个直线型凸起之间均匀地分布通孔。

具有这样的结构，通过使得多个通气孔在接地电极的端面上呈阵列均匀分布，并且使得凸起部在接地电极的另一端面上规则布置，可以根据需要精密控制由进气单元引入的气流的方向，从而避免形成湍流等不均匀的气流破环等离子的密度分布。进一步，由于凸起部的存在，等离子激发后的活性离子存在于两个电极之间的时间被延长，从而可以提高对两个电极之间的样品的处理效率。

较佳地，根据本实用新型所提供的电极结构，进气单元包括进气口以及覆盖接地电极的一端的气体缓冲区。

具有这样的结构，利用进气口以及覆盖接地电极一端的气体缓冲区，能够使得通过进气口进入的气流均匀、平稳地进入接地电极内部的各个通孔，从而保证了电极之间辉光放电的均匀性和稳定，以对两个电极之间的样品进行均匀、稳定的处理。

附图说明

图1是根据本实用新型的较佳实施例的电极结构的示意性结构图示；

图2是根据本实用新型的较佳实施例的电极结构中接地电极的俯视图，其中显示了设置有凸起部的端面；

图3是根据本实用新型的变型例的电极结构中接地电极的俯视图，其中显示了设置有凸起部的端面。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本实用新型。

为了解决上述常压下电离困难、等离子点火困难的问题，本实用新型首次提出一种常压射频等离子体的电极结构，该电极结构由两个电极组成，电极中设计了利于点火的结构，该结构在局部形成较大的不对称电场以电离工作气体形成等离子体，等离子形成以后电场变为均匀电场形成稳定的辉光放电。