[发明专利]一种新型直流等离子体发生器

权利要求书

1.一种新型直流等离子体发生器，其特征在于：包含前电极、后电极、旋气环、前电极冷却机构、后电极冷却机构和水冷线圈，前电极的一端与旋气环的一端固定连接，旋气环的另一端与后电极的一端固定连接，前电极冷却机构设置在前电极外侧，后电极冷却机构设置在后电极上，水冷线圈设置在前电极冷却机构上，前电极内开有一个沿轴线方向设置的喷管，喷管包含喷管直段、喷管扩张段和喷管出口直段，后电极内盲孔采用尾部渐扩式井型结构。

2.按照权利要求1所述的一种新型直流等离子体发生器，其特征在于：所述喷管直段的一端与喷管扩张段的一端连接，喷管扩张段的另一端与喷管出口直段的一端连接，喷管直段、喷管扩张段和喷管出口直段的连接部分圆滑过渡，其中喷管直段的直径小于喷管出口直段的直径。

3.按照权利要求2所述的一种新型直流等离子体发生器，其特征在于：所述后电极的一端端部沿轴线方向开设有一个盲孔，盲孔包含入口直段、渐变扩张段和尾部直段，入口直段的一端与渐变扩张段一端连接，渐变扩张段的另一端与尾部直段的一端连接，入口直段、渐变扩张段和尾部直段的连接部分圆滑过渡，其中入口直段的直径小于尾部直段的直径。

4.按照权利要求3所述的一种新型直流等离子体发生器，其特征在于：所述喷管直段的另一端端部设置有前电极入口圆弧倒角，入口直段的另一端端部设置有后电极出口圆弧倒角，其中前电极入口圆弧倒角弧度大于后电极出口圆弧倒角。

5.按照权利要求3所述的一种新型直流等离子体发生器，其特征在于：所述喷管直段的直径小于入口直段的直径。

6.按照权利要求1所述的一种新型直流等离子体发生器，其特征在于：所述旋气环上开有若干个进气孔，每个进气孔沿着旋气环内壁圆形截面的切线方向设置，若干个进气孔沿旋气环的周向等间距分布并且每个进气孔均沿同一顺时针或逆时针方向设置。

7.按照权利要求1所述的一种新型直流等离子体发生器，其特征在于：所述前电极冷却机构包含前电极水冷套，前电极水冷套的两端分别与前电极两端密封连接，前电极水冷套的一端开有若干个进水孔，若干个进水孔沿前电极水冷套的周向等间距分布，前电极水冷套的另一端开有若干个回水孔，若干个回水孔沿前电极水冷套的周向等间距分布，每个进水孔均倾斜于前电极水冷套的径向设置并且若干个进水孔沿同一顺时针或逆时针方向设置，每个回水孔均倾斜于前电极水冷套的径向设置并且若干个回水孔沿同一顺时针或逆时针方向设置，其中若干个进水孔的倾斜方向与若干个回水孔的倾斜方向相反。

8.按照权利要求7所述的一种新型直流等离子体发生器，其特征在于：所述水冷线圈绕制在前电极水冷套的外侧面上，前电极水冷套的外侧套设一个密封外壳并且密封外壳将水冷线圈和回水孔罩设在内，密封外壳与前电极水冷套的外侧壁之间形成回水流道。

9.按照权利要求1所述的一种新型直流等离子体发生器，其特征在于：所述后电极冷却机构包含后电极进水管、后电极进水导管和后电极回水导管，后电极进水管的一端与后电极的另一端端部固定连接，后电极进水导管套设在后电极进水管和后电极的外侧并且后电极进水导管的一端端部与后电极进水管密封固定，后电极进水管的一端外侧开有若干个径向孔并且若干个径向孔位于后电极进水导管的内侧，后电极进水导管与后电极之间留有间隙，后电极回水导管套设在后电极进水导管的外侧并且后电极回水导管与后电极进水导管之间留有间隙，后电极回水导管的一端与后电极进水管密封固定，后电极回水导管的另一端与旋气环密封固定，后电极回水导管的一端端部外侧开有若干个回水口。

10.按照权利要求1所述的一种新型直流等离子体发生器，其特征在于：所述前电极为阴极，后电极为阳极，前电极和后电极采用铜或者铜合金。