[发明专利]一种医用材料表面改性系统及其方法

摘要

一种医用材料表面改性系统及其方法属于材料表面改性技术领域，其特征在于由可供选择使用的气源子系统、等离子体激励电压及频率、上下电极间距均能随工作气体可调的放电工作舱子系统以及基于微处理器的上、下电极间距、载物台送进、等离子体激励电压、频率控制的电机传动控制子系统共同组成，相应地提出了一套基于可编程程序控制的改性方法，本发明适用于不同厚度的待处理医用材料，既能按材料性质及处理要求选择工作气体、也能按材料厚度选择改性时间及放电参数，同时利用绝缘介质片避免了电极对材料的污染，用放电工作舱中的气体均流室代替了真空系统，简化了工作程序，节约了设备成本，全部实现了操作自动化。

主权项

一种医用材料表面改性系统，其特征在于，含有：气源子系统、放电工作舱子系统和控制子系统，其中：气源子系统(1)，含有：多路供气管道、混气罐与气管，其中：多路供气管道(11)，用以提供便于自由切换的单路或多路混合的工作气体，每一路所述的供气管道由用于控制所述工作气体切换的针阀(111)、减压阀(112)和气瓶(113)串接而成，混气罐(12)，进气口与各个所述针阀(111)的出气口通过气管相连，所述混气罐(12)的出气口(121)依次与机壳背面的进气口(1511)、机壳内的流量计(132)通过气管相连通，所述流量计(132)的出气口通过气管与等离子体发生工作机构里的气体均流室(1510)的进气孔(142)相通，以便所述气体放电产生等离子体放电工作舱子系统，是一个所述的等离子体发生工作机构，含有：顶部固定翼(151)、上电极(152)、滑动轨道(153)、下电极(154)、输出电压为1kV～30kV、频率为5kHz～16kHz等离子体激励电源(155)以及绝缘挡板(156)，其中：下电极(154)上表面紧密贴有厚度为1mm～3mm下绝缘介质片(157),所述下电极(154)通过导线与所述等离子体激励电源(155)的低压端共同与所述机壳相连并接地，所述下绝缘介质片(157)的左右两侧分别紧密地嵌入在对应的两条所述的滑动轨道(153)内，共同构成了一个载物台，上电极(152)下表面紧贴有厚度为0.3mm～3mm的上绝缘介质片(158)，所述上电极(152)通过导线与所述等离子体激励电源的高压端相连，上电极(152)的上表面与所述顶部固定翼(151)的下表面固定相贴，绝缘挡板(156)，左、右两侧各有一块，左侧的所述绝缘挡板在水平方向开有所述气体均流室(1510)的进气孔(142)，右侧绝缘挡板在水平方向开有阵列式出气孔，所述的左、右两块绝缘板(1561,1562)沿纵向从上到下紧贴于所述顶部固定翼(151)的外侧和所述滑动轨道的外侧，所述左、右两块绝缘挡板(1561,1562)的内侧，上绝缘介质片(158)的下表面、下绝缘介质片(157)的上表面以及左右二条滑动轨道(1531,1532)的上表面之间的空间部分共同构成了所述的气体均流室(1510)，形成了一个放电工作舱，控制子系统，至少含有控制电机(17)和微处理器(18)，其中：控制电机(17)，含有：第一控制电机(171)和第二控制电机(172)，其中：第一控制电机(171)，输出轴和安装在所述顶部固定翼(151)上表面的丝杠(159)同轴连接，用于控制所述上绝缘介质片(158)和下绝缘介质片(157)之间的间隙，实现上下电极之间垂直间距的控制，调节范围为3mm～10mm，第二控制电机(172)，通过输出轴同步控制左右两条所述滑动轨道(1531,1532)的水平滑动，实现所述载物台进出所述放电工作舱的控制，微处理器(18)，预设处理时间，单位为秒，以及流量控制范围控制所述的二个控制电极，其中设有：对于所述的第一控制电机(171)，预设：所述上下电极(152,154)间的初始间距所述工作气体类别——丝杠(159)位移——控制电压之间的映射表对于所述第二控制电机(172)，预设：所述滑动轨道(153)的初始位置及其最大行程，对于所述等离子体激励电源(155)，预设：所述工作气体类别——等离子体激励电压——处理时间三者的映射表所述微处理器(18)还设有以下各输入端：所述第一控制电机(171)的控制电压输入端以及所述丝杠(159)的上下位移量反馈输入端，所述第二控制电机(172)的控制电压输入端以及所述滑动轨道(153)的水平位移量反馈输入端所述等离子体激励电源(155)的电压控制值输入端和频率控制值输入端，所述微处理器(18)还设有以下各输出端：所述第一控制电机(171)的电压值输出端，当所述丝杠(159)的上下位移量达到设定值时，所述输出电压为零，所述第二控制电机(172)的电压值输出端，当所述滑动轨道(153)的水平位移量达到设定值时，所述输出电压为零，设定工作气体的等离子体激励电压值输出端和频率值输出端，到达所述处理时间，则两个所述电压和频率的输出值同时为零。