[实用新型]一种等离子体发生器

权利要求书

1.一种等离子体发生器，其特征在于，包括依次连接的阴极(1)、引弧阳极(2)和阳极(3)，所述阴极(1)上设置有阴极套筒(1-1)、阴极头(1-3)和用于冷却阴极套筒(1-1)和阴极头(1-3)的第一冷却通道，所述阳极(3)上设置有阳极外套(3-1)、阳极内衬(3-2)和用于冷却阳极外套(3-1)和阳极内衬(3-2)的第二冷却通道，所述引弧阳极(2)包括：

引弧阳极内衬(2-2)，用以通电后产生高频电压击穿工作气体在引弧阳极内衬(2-2)和阴极头(1-3)之间形成等离子体，并在气体作用下传至阳极(3)使阴极(1)和阳极(3)导通形成稳定等离子体射流；

等离子体产生腔室，位于所述引弧阳极内衬(2-2)朝向阴极头(1-3)的一侧，供引弧阳极(2)击穿工作气体而形成等离子体；

预热腔室，其环绕设置于所述引弧阳极内衬(2-2)外部，供低温的工作气体与高温的引弧阳极内衬(2-2)进行热交换，所述预热腔室和等离子体产生腔室相互连通。

2.根据权利要求1所述的等离子体发生器，其特征在于，所述阴极(1)还包括：

阴极冷却芯(1-2)，设置于所述阴极头(1-3)和阴极套筒(1-1)之间，其一端固定于所述阴极套筒(1-1)的空腔内，另一端伸入所述阴极头(1-3)的空腔内，所述阴极套筒(1-1)上设置有阴极冷却水进口(1-a)和阴极冷却水出口(1-b)；

所述第一冷却通道沿水流方向包括依次相互连通的阴极冷却水进口(1-a)、阴极套筒(1-1)的空腔、阴极冷却芯(1-2)的空腔、阴极头(1-3)的空腔和阴极冷却水出口(1-b)。

3.根据权利要求2所述的等离子体发生器，其特征在于，所述阴极冷却水进口(1-a)方向与阴极冷却水出口(1-b)方向呈垂直分布。

4.根据权利要求1-3中任一所述的等离子体发生器，其特征在于，所述引弧阳极(2)还包括阴极绝缘体(2-1)、引弧阳极套筒(2-3)和引弧阳极绝缘体(2-4)，所述阴极绝缘体(2-1)、引弧阳极内衬(2-2)和引弧阳极套筒(2-3)依次连接，所述引弧阳极绝缘体(2-4)连接于所述引弧阳极内衬(2-2)远离阴极绝缘体(2-1)的一端且位于所述引弧阳极套筒(2-3)内，所述引弧阳极套筒(2-3)为绝缘体。

5.根据权利要求4所述的等离子体发生器，其特征在于，所述引弧阳极内衬(2-2)上设置有引弧阳极内衬进气口和引弧阳极内衬出气口(2-f)；所述引弧阳极套筒(2-3)上设置有工作气体进口；

所述预热腔室由所述引弧阳极内衬(2-2)、引弧阳极套筒(2-3)和引弧阳极绝缘体(2-4)围合而成；所述等离子体产生腔室由引弧阳极内衬(2-2)、阴极绝缘体(2-1)、阴极套筒(1-1)与阴极头(1-3)围合而成，沿工作气体的流通方向，所述工作气体进口依次经过预热腔室、引弧阳极内衬进气口、等离子体产生腔室与引弧阳极内衬出气口(2-f)相连通。

6.根据权利要求5所述的等离子体发生器，其特征在于，所述等离子体产生腔室为圆筒形，所述引弧阳极内衬进气口设置有至少1个，所述引弧阳极内衬进气口与等离子体产生腔室的壁面圆周相切。

7.根据权利要求5或6所述的等离子体发生器，其特征在于，

所述阳极内衬(3-2)内设置有供等离子体流通的等离子体通道(3-e)，所述阳极内衬(3-2)伸入所述阳极外套(3-1)的空腔内，所述阳极外套(3-1)上设置有阳极冷却水进口(3-a)和阳极冷却水出口(3-b)；

所述第二冷却通道包括依次相互连通的阳极冷却水进口(3-a)、阳极内衬(3-2)与阳极外套(3-1)之间的空腔和阳极冷却水出口(3-b)。

8.根据权利要求7所述的等离子体发生器，其特征在于，所述阴极头(1-3)和引弧阳极内衬出气口(2-f)的截面均为圆形，所述阴极头(1-3)和引弧阳极内衬出气口(2-f)的截面圆心在同一直线上。