[发明专利]一种便携式微空心阴极放电等离子体射流装置

权利要求书

1.一种便携式微空心阴极放电等离子体射流装置，其特征在于，包括微空心阴极放电电极、激励源模块、供气模块和绝缘外壳(11)，所述绝缘外壳(11)将所述微空心阴极放电电极、激励源模块和供气模块包裹于内部，所述绝缘外壳(11)前端部还设有喷嘴(1)；其中：

微空心阴极放电电极为由阳极(13)、绝缘层(14)和阴极(12)三层组成的锥体结构；所述阳极(13)位于内层，且内部中空，形成中空管状；所述阴极(12)位于外层并包裹在整个微空心阴极放电电极外部；所述绝缘层(14)位于中间将所述阳极(13)和阴极(12)分隔开并实现电气绝缘；所述喷嘴(1)为在所述微空心阴极放电电极的锥体前端部开设的放电孔，所述放电孔贯穿微空心阴极放电电极的阳极(13)、绝缘层(14)和阴极(12)；

所述激励源模块包括依次电连接的充电锂电池(6)、低压直流稳压电路(9)、直流升压电路(10)、高压脉冲发生器(4)和阻抗匹配电路(2)，还包括与所述充电锂电池(6)电性连接的用于控制充电锂电池(6)通断的控制电路开关(8)；所述阻抗匹配电路(2)连接微空心阴极放电电极；

供气模块包括供气气路(3)，所述供气气路(3)的一端连通直流气泵(5)，所述供气气路(3)的另一端连通阳极(13)的内部中空管；所述直流气泵(5)由低压直流稳压电路(9)直接供电。

2.根据权利要求1所述的便携式微空心阴极放电等离子体射流装置，其特征在于，所述阳极(13)为空心圆柱结构，且所述阳极(13)的中轴线与微空心阴极放电电极的中轴线重合。

3.根据权利要求1所述的便携式微空心阴极放电等离子体射流装置，其特征在于，所述放电孔的直径为0.05-0.8mm。

4.根据权利要求1所述的便携式微空心阴极放电等离子体射流装置，其特征在于，所述微空心阴极放电电极设有若干个，且若干个微空心阴极放电电极并列设置形成多孔阵列辉光放电，每个微空心阴极放电电极均串联有一个镇流电阻。

5.根据权利要求1所述的便携式微空心阴极放电等离子体射流装置，其特征在于，所述充电锂电池(6)提供低压直流源，输出电压为12V或者24V。

6.根据权利要求1所述的便携式微空心阴极放电等离子体射流装置，其特征在于，其中：

高压脉冲发生器(4)由多个MOSFET开关串联形成的固体开关、储能元件和脉冲信号控制器组成；

阻抗匹配电路(2)由电容和电感组成。

7.根据权利要求6所述的便携式微空心阴极放电等离子体射流装置，其特征在于，在所述激励源模块中，由低压直流稳压电路(9)稳定充电锂电池(6)的输出电压，经直流升压电路(10)将低压直流电升为高压直流电，并为储能元件充电；其中所述MOSFET开关速度调节脉冲波形的占空比和频率范围，当固体开关导通时，储能元件通过阻抗匹配电路(2)和微空心阴极放电电极将能量以脉冲放电形式释放。

8.根据权利要求1所述的便携式微空心阴极放电等离子体射流装置，其特征在于，所述直流气泵(5)的工作电压为5V或12V，所述供气气路(3)的气体流速为0.5～5slm/min。

9.根据权利要求1所述的便携式微空心阴极放电等离子体射流装置，其特征在于，所述绝缘外壳(11)为手枪式、圆柱形、锥形或椭圆形；所述绝缘外壳(11)的材质为聚四氟乙烯或PMMA。

10.根据权利要求9所述的便携式微空心阴极放电等离子体射流装置，其特征在于，当所述绝缘外壳(11)为手枪式时，所述绝缘外壳(11)设有绝缘手柄(7)；所述充电锂电池(6)设有绝缘手柄(7)内，所述控制电路开关(8)位于所述绝缘手柄(7)外侧。