[发明专利]基于等离子管内壁消毒的多段分布式电极的参数设计方法

权利要求书

1.基于等离子管内壁消毒的多段分布式电极的参数设计方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：建立多段分布-环环套管电极结构的三维仿真模型并确定其相关参数；所述多段分布-环环套管电极结构包括多个单段环形射流套管；所述多段分布-环环套管电极包括玻璃管、套于玻璃管外表面的多个电极环；所述多个电极环为高压电极环与低压电极环交错分布；其中相邻的一个高压电极环与低压电极环形成单段环形射流套管；相关参数包括工作气体、电极宽度、石英玻璃套管的外径尺寸、内径尺寸；确定多段分布-环环套管电极结构模型中两个相邻电极间的放电区域的X轴电场校验图以及Y轴电场校验图；

步骤2：确定单段环形射流套管的相邻电极之间的距离：基于多段分布-环环套管电极结构模型，当放电区域没有目标管，模拟通入对应的工作气体，以预设的外加电场强度，改变单段环形射流套管的两个电极间的间距，模拟出不同电极距离时的电极之间的电场强度；并得到预设大小的电场强度即临界击穿电压等值线围成的放电区域；如果该预设大小的电场等值线能够形成闭合区域，则该闭合区域即为有效放电区域；同时此时对应的电极间距离为实现工作气体击穿放电的临界最大电极间的间距；

步骤3：确定介质管在电场中的有效放电区域的长度；基于步骤2中得到的有效放电区域，将预设的不同大小管径的目标管放入有效放电区域，升高外电场的脉冲电压至预设的脉冲电压，仿真得到预设大小的电场等值线围成的有效放电区域；则从而确定单段环形射流套管在该预设电场强度、电极间距、目标管径大小的参数下，在该待消毒目标管内能够产生最大的有效放电区域对应的长度。

2.根据权利要求1所述的基于等离子管内壁消毒的多段分布式电极的参数设计方法，其特征在于：步骤2中以在外加电场强度下，随着电极之间的距离增大其对应的有效放电区域先变大后变小直至变为0；当有效放电区域的面积变为0时电极之间中心区域的电场强度不足以击穿工作气体放电。

3.根据权利要求1所述的基于等离子管内壁消毒的多段分布式电极的参数设计方法，其特征在于：步骤2中，当工作气为He气时，外加电场的强度为4.5kV，仿真得到预设大小的电场强度即击穿场强E_{breakdown_He}为2.7kV/cm。

4.根据权利要求1所述的基于等离子管内壁消毒的多段分布式电极的参数设计方法，其特征在于： 步骤3中当工作气为He气时，升高外电场的强度至8kV；仿真得到预设大小的电场强度即击穿场强E_{breakdown_He}为2.7kV/cm。

5.根据权利要求1所述的基于等离子管内壁消毒的多段分布式电极的参数设计方法，其特征在于： 所述工作气体包括He、Ar气。

6.根据权利要求1所述的基于等离子管内壁消毒的多段分布式电极的参数设计方法，其特征在于：还包括步骤4：根据步骤3得到的单段环形射流套管最大的有效放电区域对应的长度得到多段分布-环环套管电极一次能够处理的最大长度。