[发明专利]用于产生非热大气压等离子体的设备

说明书

本发明涉及一种用于产生非热大气压等离子体的设备，所述设备具有：压电变压器(1)，所述压电变压器构成用于，在工艺介质中点燃非热大气压等离子体；和操控电路(11)，所述操控电路构成用于，将输入电压施加到压电变压器(1)，其中操控电路(11)构成用于，对输入电压进行调制，使得压电变压器(1)由于调制而产生声信号。

技术领域

本发明涉及一种用于产生非热大气压等离子体的设备。所述设备尤其具有压电变压器。所述设备此外构成用于，产生声信号。

背景技术

通过能够实现产生非热大气压等离子体和声信号的设备，在多个应用中能够利用等离子体和声信号之间的协同效应。例如，处于超声频率范围内的非热大气压等离子体和声信号可以用于清洁和消毒。如果现在借助于所述设备产生等离子体以及超声波，那么这二者可以同时用于清洁和消毒，由此实现高效率的清洁和消毒。

应用如下设备也是可能的，在所述设备中仅需要将声信号用于所致力于的目的。例如，在等离子体扬声器中能够通过产生等离子体生成声信号。等离子体扬声器的特征在于在宽的频率范围之上的线性的频率特性。线性的频率特性在如下频率范围内存在，在该频率范围内，所产生的声信号的功率在输入功率预设的情况下对于该范围的不同的频率而言不明显变化，例如以小于5dB变化。

发明内容

本发明的目的是，提出一种设备，所述设备能够实现，产生声信号以及非热大气压等离子体。

所述目的通过根据权利要求1的设备来实现。

提出一种用于产生非热大气压等离子体的设备，所述设备具有：第一压电变压器，所述第一压电变压器构成用于，在工艺介质中点燃非热大气压等离子体；和操控电路，所述操控电路构成用于，将输入电压施加到第一压电变压器上，其中操控电路构成用于，对输入电压进行调制，使得第一压电变压器由于调制而产生声信号。

本发明因此涉及一种设备，在所述设备中借助于在其输出侧的端侧上可以点燃等离子体的压电变压器，不仅可以产生等离子体而且可以产生声信号。如果对施加到压电变压器上的输入电压进行调制，那么在压电变压器的输出范围内产生的高压具有调制。因此，高压的功率从而还有非热大气压等离子体的幅值波动，所述非热大气压等离子体根据输入电压的调制由压电变压器产生。现在由于在所产生的等离子体的幅值中的波动，产生声信号。在此，包围压电变压器的工艺介质能够振荡。通过改变所产生的等离子体火焰的体积被感知。由于对所产生的等离子体的调制而引起的压力波动因此可以引起工艺介质的振荡，通过所述振荡产生声信号。

通过其幅值为了产生声波而被调制的等离子体借助于压电变压器产生，可以实现多个优点。

设备的结构大小可以非常小地构成，因为对于传输声信号而言不需要传输构件。此外，系统可以不具有机械惯性，因为在借助于等离子体产生声波时不需要机械膜片，而是可以直接地引起工艺介质的振荡。与此相应地，可以产生在非常大的频率范围内的声信号。与此不同地，在用于产生声音的机械系统中，可实现的上限频率通常通过系统的惯性限制。如果声信号借助于压电变压器产生，那么上限频率受变压器的几何形状限制，使得可以实现非常高的上限频率。此外，在压电变压器中，上限频率也通过变压器的材料和其压电的和机械的性能来确定。

如果针对压电变压器使用PZT陶瓷作为压电材料，那么对于30mm的构件长度的情况，上限频率处于130kHz。对于其压电材料是无铅陶瓷的压电变压器，上限频率在压电变压器的长度为50mm时同样大致为130kHz。通过减小变压器的长度，可以进一步地提高上限频率。

相对于将线圈变压器用于产生等离子体和声波的系统，借助于压电变压器产生等离子体的设备也具有显著的优点。因为在根据本发明的设备中不需要高压变压器，所以设备能够以小的结构大小制成。与此相应地，所述设备能够以简单的方式集成到扬声器或扬声器系统中。此外，压电变压器的能量需求是小的。与此相应地，设备能够借助电池运行。由此与需要电网电压以产生高功率的系统相比表现出安全优点。