[发明专利]一种空心阴极阵列放电射流装置

说明书

本发明公开了一种空心阴极阵列放电射流装置，属于材料表面处理技术领域。包括空心阴极阵列电极放电发生装置和辉光射流发生装置；辉光射流发生装置包括高压供气腔，低压工作腔，负压产生装置和辉光射流区控制装置；高压供气腔设有可调气阻和电极阴极侧连接口，电极阴极侧连接口与空心阴极阵列电极的电极底衬的外壁密封连接；低压工作腔设有电极阳极侧连接口和进料口密封门；低压工作腔通过负压管与负压产生装置连接，以用于在低压工作腔内产生负压；电极阳极侧连接口与空心阴极阵列电极的电极底衬的外壁密封连接；辉光射流区控制装置使高压供气腔内保持给定气压。它可应用于材料表面处理领域，具有处理效果好，便于实现等特点。

技术领域

本发明涉及材料表面处理技术领域。

背景技术

目前材料表面处理领域，常应用高频电压下介质阻挡(DBD)、大气压射流放电(APPJ)等离子体源，对电源工作频率要求高，常为10-50kHz，放电射流产生等离子体均匀性较差，仅为30～40％左右，且放电电子能量较低，约为0.1～1.0eV，难以对较稳定的材料分子结构进行破坏，材料处理效果差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种空心阴极阵列放电射流装置，它可应用于材料表面处理领域，具有处理效果好，便于实现等特点。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种空心阴极阵列放电射流装置，包括空心阴极阵列电极放电发生装置和辉光射流发生装置；

空心阴极阵列电极放电发生装置包括高压直流电源和空心阴极阵列电极，高压直流电源与空心阴极阵列电极供电，以形成空心阴极阵列电极的供电回路电路连接结构，使空心阴极阵列电极的阴极侧产生阴极侧辉光放电区；

辉光射流发生装置包括高压供气腔，低压工作腔，负压产生装置和辉光射流区控制装置；以用于在空心阴极阵列电极的电极阳极侧产生可控的辉光射流区；

高压供气腔设有可调气阻和电极阴极侧连接口，可调气阻用于调节大气进入高压供气腔的气阻，电极阴极侧连接口与空心阴极阵列电极的电极底衬的外壁密封连接，使空心阴极阵列电极的阴极侧位于高压供气腔内；

低压工作腔设有电极阳极侧连接口和进料口密封门；

低压工作腔通过负压管与负压产生装置连接，以用于在低压工作腔内产生负压；

电极阳极侧连接口与空心阴极阵列电极的电极底衬的外壁密封连接，使空心阴极阵列电极的阳极侧位于低压工作腔内；进料口密封门用于向低压工作腔置入或取出待处理材料，进料口密封门与低压工作腔腔壁之间设有密封连接结构，以保持低压工作腔的空气密封；

辉光射流区控制装置包括压力变送器PT，压力调节阀PV和压力调节器PC；压力变送器PT用于检测高压供气腔内的绝对气压，压力调节阀PV安装在负压管上，压力调节器PC用于接收压力变送器PT所检测的高压供气腔内的绝对气压信号，并输出控制信号控制压力调节阀PV的开度，以使高压供气腔内保持给定气压。

本发明进一步改进在于：

负压产生装置7为真空泵。

压力调节器PC使高压供气腔1绝对气压控制在35mbar～75mbar之间。

高压直流电源调节供电电压范围为100～400V；在高压供气腔内空气流经阴极孔至低压工作腔的过程中，可调气阻控制阴极孔的气流范围为30～55m/s，以使辉光射流区射流长度为8cm～9cm。

辉光射流区控制装置中压力调节器PC采用可编程控制器PLC。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：