CN115942583A 审中 一种轴向磁场调控低温等离子体的材料表面处理装置
1.一种轴向磁场调控低温等离子体的材料表面处理装置,其特征在于,包括外筒(13)、高压尖电极(5)、平板地电极(7)、电磁线圈(14)及磁芯(6);
外筒(13)一侧设有左盖板(2),另一侧设有右盖板(9),外筒(13)与左盖板(2)及右盖板(9)密封的腔体为放电腔体;
高压尖电极(5)一端贯穿于左盖板(2)并伸入在放电腔体中,另一端与高压电源连接;
平板地电极(7)设置在外筒(13)内且与高压尖电极(5)相对设置,平板地电极(7)靠近高压尖电极(5)一面上预制有用于放置待处理材料(15)的放置台;
在外筒(13)外围横向设有电磁线圈(14),电磁线圈(14)与磁控单元连接;
在外筒(13)内壁上设有磁芯(6);
在左盖板(2)上开有进气孔,在右盖板(9)上开有出气孔,进气孔和出气孔为放电气体介质提供进出通道。
2.根据权利要求1所述的一种轴向磁场调控低温等离子体的材料表面处理装置,其特征在于,磁芯(6)为环状结构。
3.根据权利要求1所述的一种轴向磁场调控低温等离子体的材料表面处理装置,其特征在于,进气孔包括位于左盖板(2)上侧的上进气孔(1)和位于左盖板(2)下侧的下进气孔(4),出气孔包括位于右盖板(9)上侧的上出气孔(11)和位于右盖板(9)下侧的下出气孔(12);
当目标气体介质气体摩尔质量大于等于空气时选用上进气孔(1)和下出气孔(12);
当目标气体介质气体摩尔质量小于等于空气时选用下进气孔(4)和上出气孔(11)。
4.根据权利要求1所述的一种轴向磁场调控低温等离子体的材料表面处理装置,其特征在于,左盖板(2)和右盖板(9)均为绝缘盖板。
5.根据权利要求1所述的一种轴向磁场调控低温等离子体的材料表面处理装置,其特征在于,平板地电极(7)连接有支撑杆(8),支撑杆(8)外端伸出右盖板(9),支撑杆(8)与地线连接,用于提供零电位。
6.根据权利要求5所述的一种轴向磁场调控低温等离子体的材料表面处理装置,其特征在于,高压尖电极(5)、平板地电极(7)以及支撑杆(8)由黄铜材料制成;
绝缘盖板由环氧板或聚四氟乙烯制成;
外筒(13)由铜、铝或铝合金制成。
7.根据权利要求1所述的一种轴向磁场调控低温等离子体的材料表面处理装置,其特征在于,根据待处理材料(15)的尺寸选用外筒(13)的直径,用于减小外施磁场强度的空间衰减幅度。
8.根据权利要求1所述的一种轴向磁场调控低温等离子体的材料表面处理装置,其特征在于,磁芯(6)选用非金属磁芯材料制作。
9.根据权利要求1所述的一种轴向磁场调控低温等离子体的材料表面处理装置,其特征在于,进气孔和出气孔均连接有气阀(16),出气孔连接的气阀(16)通过三通气路接头连接有气压表,用于监测腔体内部气压。
10.根据权利要求1所述的一种轴向磁场调控低温等离子体的材料表面处理装置,其特征在于,高压尖电极(5)和平板地电极(7)的间隙为弥散等离子体(21)分布区域,磁芯(6)和电磁线圈(14)形成的磁场线(19)和电极间隙轴向平行,高压尖电极(5)和平板地电极(7)之间形成的电场线(20)在轴向既存在垂直分量也存在水平分量,垂直分量为等离子体通道提供旋转驱动力,水平分量为带电粒子在间隙的轴向传输提供加速和束缚力;
通过外施磁场强度的调节,在高压尖电极(5)和平板地电极(7)之间形成了弥散分布的大气压辉光放电低温等离子体,用于控制放电等离子体的分布空间以及平板地电极(7)上的接触区域。
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