一種大培養(yǎng)皿常壓低溫等離子體處理裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型公開了一種大培養(yǎng)皿常壓低溫等離子體處理裝置，涉及等離子體實(shí)驗(yàn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]等離子體是一種高能量的物質(zhì)聚集態(tài)，其中含有大量的電子、離子、激發(fā)態(tài)的原子、分子、光子和自由基等活性粒子。利用等離子體對(duì)材料進(jìn)行處理可引起材料表面的物理變化(如刻蝕、解吸、濺射、注入、激發(fā)和電離等)和化學(xué)變化(如氧化、分解、交聯(lián)、聚合和接枝等)，以達(dá)到改變材料表面特性(包括親水性、疏水性、粘合性、阻燃性、防腐性、防靜電性以及生物適應(yīng)性)的目的。低溫等離子體的電子能量一般約為幾個(gè)到幾十個(gè)電子伏特，高于聚合物中常見的化學(xué)鍵能。因此，等離子體可以有足夠的能量引起聚合物內(nèi)的各種化學(xué)鍵發(fā)生斷裂或重組。表現(xiàn)在大分子的降解，材料表面和外來氣體、單體在等離子體作用下發(fā)生反應(yīng)。近年來，等離子體表面改性技術(shù)在醫(yī)用材料改性上的應(yīng)用已成為等離子體技術(shù)的一個(gè)研究熱點(diǎn)。低溫等離子處理分為等離子體聚合和等離子體表面處理。等離子體聚合是利用放電把有機(jī)類氣態(tài)單體等離子化，使其產(chǎn)生各類活性物質(zhì)，由這些活性物質(zhì)之間或活性物質(zhì)與單體之問進(jìn)行加成反應(yīng)形成聚合膜。而等離子體表面處理是利用非聚合性無機(jī)氣體(Ar2、N2、H2、02等)的等離子體進(jìn)行表面反應(yīng)，通過表面反應(yīng)在表面引入特定官能團(tuán)，產(chǎn)生表面侵蝕，形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)層或生成表面自由基，在經(jīng)等離子體活化而成的表面自由基位置，能進(jìn)一步反應(yīng)產(chǎn)生特定官能團(tuán)，如氫過氧化物。較為普遍的是在高分子材料表面導(dǎo)人含氧官能團(tuán)。如-0Η、-00Η等。還有人在材料表面引入了胺基。在材料表面生成自由基或引入官能團(tuán)后，就可與其他高分子單體反應(yīng)進(jìn)行接枝(即材料表面形成的自由基或官能團(tuán)引發(fā)單體分子與之發(fā)生作用)或聚合，或直接在材料表面固定生物活性分子。在低溫等離子中由于存在離子和自由電子、自由基，其提供了常規(guī)化學(xué)反應(yīng)器中所沒有的化學(xué)反應(yīng)條件，既能使原氣體中的分子分解，又可以使許多有機(jī)物單體產(chǎn)生聚合反應(yīng)。
[0003]合成高分子材料無法完全滿足作為生物醫(yī)用材料所需要的生物相容性和高度的生物功能要求。為解決這些問題，采用低溫等離子體表面改性技術(shù)以其特有的優(yōu)點(diǎn)在生物醫(yī)用材料中已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用。通過等離子體處理后，能夠在高分子材料表面固定生物活性分子，達(dá)到作為生物醫(yī)用材料的目的。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，在常壓空氣中很難獲得均勻的(大面積的)低溫等離子體，并且現(xiàn)有技術(shù)中培養(yǎng)皿的表面處理后親水性不足，且生產(chǎn)效率低下。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種大培養(yǎng)皿常壓低溫等離子體處理裝置，采用差分饋電方式的介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體裝置。
[0006]本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案:
[0007]一種大培養(yǎng)皿常壓低溫等離子體處理裝置，包括柜體，還包括設(shè)置于柜體內(nèi)部的低溫等離子電源、電路配電柜、步進(jìn)電機(jī)、低溫等離子體上電極和下電極、設(shè)置觸摸屏、低溫等離子體電極基臺(tái)和冷卻風(fēng)扇，還包括設(shè)置于柜體后部的集風(fēng)金屬罩，所述集風(fēng)金屬罩內(nèi)設(shè)置有金屬管、排氣管和風(fēng)機(jī)，其中，
[0008]所述下電極基臺(tái)由配置的金屬基模和鋁制齒塊構(gòu)成，所述金屬基模與大培養(yǎng)皿的形狀相適應(yīng)，所述鋁制齒塊與金屬基模固定連接，所述冷卻風(fēng)扇設(shè)置于金屬基模的下方；
[0009]所述低溫等離子體上電極與步進(jìn)電機(jī)相連接；
[0010]所述設(shè)置觸摸屏分別與低溫等離子電源、步進(jìn)電機(jī)、冷卻風(fēng)扇相連接，進(jìn)行人機(jī)交互控制；
[0011]所述低溫等離子體電源通過低溫等離子體上電極和下電極，使其中間區(qū)域產(chǎn)生低溫等離子體放電區(qū)；
[0012]所述集風(fēng)金屬罩內(nèi)，風(fēng)機(jī)向柜體外部抽風(fēng)，排出柜體內(nèi)反應(yīng)產(chǎn)生的臭氧并進(jìn)一步通過金屬管和排氣管對(duì)上、下電極進(jìn)行外部冷卻。
[0013]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述低溫等離子電源為差分激勵(lì)電源。
[0014]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述低溫等離子體上、下電極為一對(duì)平行平板式電極。
[0015]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述低溫等離子體上、下電極為金屬板或者金屬網(wǎng)，且電極表面覆蓋陶瓷介質(zhì)或者石英介質(zhì)。
[0016]本實(shí)用新型采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:本實(shí)用新型操作簡(jiǎn)便、可控性強(qiáng)、處理成本低；可根據(jù)處理試件的幅面尺寸及處理效果要求，靈活調(diào)整裝置尺寸及處理工藝，且在常壓空氣中處理，處理成本低廉、效率高。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型中，大培養(yǎng)皿常壓等離子體處理裝置的立體結(jié)構(gòu)前視圖；
[0018]圖2是本實(shí)用新型中，大培養(yǎng)皿常壓等離子體處理裝置的立體結(jié)構(gòu)后視圖；
[0019]其中:1、底腳，2、低溫等離子體電源，3、步進(jìn)電機(jī)，4、低溫等離子體上電極，5、設(shè)置觸摸屏，6、低溫等離子體電極基臺(tái)，7、冷卻風(fēng)扇，8、電路配電柜，9、集風(fēng)金屬罩。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施方式，所述實(shí)施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施方式是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能解釋為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0021]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
[0022]本實(shí)用新型所公開的大培養(yǎng)皿常壓等離子體處理裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖如圖1、圖2所示，所述處理裝置包括下電極基臺(tái)部分、低溫等離子體處理部分、處理區(qū)域冷卻排臭氧部分和低溫等離子體產(chǎn)生部分。
[0023]所述的下電極基臺(tái)部分由配置的金屬基模和鋁制齒塊構(gòu)成。(需處理的)大培養(yǎng)皿按其特定形狀可靠的固定金屬基模上，鋁制齒塊可靠的與金屬基模連接，下方的風(fēng)扇可有效的對(duì)金屬基模在等離子處理時(shí)產(chǎn)生的熱量進(jìn)行冷卻。
[0024]所述的低溫等離子體處理部分主要由下電極基臺(tái)部分和低溫等離子體上電極組成。當(dāng)(需處理)大培養(yǎng)皿已可靠的固定金屬基模，低溫等離子體上電極通過步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的參數(shù)勻速的運(yùn)動(dòng)，直到平穩(wěn)的壓合在大培養(yǎng)皿(勿壓壞大培養(yǎng)皿)，由低溫等離子體電源通過上、下電極、使其中間區(qū)域產(chǎn)生低溫等離子體放電區(qū)。
[0025]所述的低溫等離子體產(chǎn)生和處理系統(tǒng)是由差分激勵(lì)電源和一對(duì)平行平板式電極組成。差分激勵(lì)電源是差分高壓正弦波輸出的電源，用于提供介質(zhì)阻擋放電能量，使介質(zhì)阻擋放電電極產(chǎn)生低溫等離子體。放電電極為金屬板或者金屬網(wǎng)或其它平面式導(dǎo)電材料，表面覆蓋一層剛玉陶瓷介質(zhì)或石英介質(zhì)。差分激勵(lì)電源輸出端分別與兩個(gè)電極相連接。兩電極間的間隙為低溫等離子體產(chǎn)生和處理區(qū)域，即大培養(yǎng)皿的處理區(qū)域。當(dāng)兩電極間隙所加電壓達(dá)到間隙間空氣的放電電壓時(shí)，空氣放電產(chǎn)生低溫等離子體。
[0026]所述的處理區(qū)域冷卻排臭氧系統(tǒng)是由電極冷卻系統(tǒng)和排臭氧系統(tǒng)兩部分組成。電極冷卻系統(tǒng)是由風(fēng)扇與電極組成構(gòu)成，通過風(fēng)扇致使電極的溫度保持穩(wěn)定。排臭氧系統(tǒng)由后部的金屬管、排氣管和風(fēng)機(jī)組成。用風(fēng)機(jī)向外抽風(fēng)，即可以排除臭氧，同時(shí)對(duì)電極進(jìn)行外部冷卻。冷卻系統(tǒng)可確保放電過程中，電極外覆蓋的介質(zhì)不會(huì)應(yīng)長(zhǎng)期處于高溫下而變形，而導(dǎo)致電極間產(chǎn)生的等離子體不均勻。
[0027]大培養(yǎng)皿常壓低溫等離子體處理裝置的工作過程如下:
[0028]將大培養(yǎng)皿放置在電極基臺(tái)(可根據(jù)培養(yǎng)皿的形狀，設(shè)計(jì)成不同的電極基臺(tái))上，開啟差分激勵(lì)電源，由觸摸屏設(shè)置各類參數(shù)，包括:處理時(shí)間、功率、報(bào)警、運(yùn)動(dòng)速度等，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)(可以調(diào)整處理速度)，步進(jìn)電機(jī)輸出的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)低溫等離子體上電極向下運(yùn)動(dòng)，直到與大培養(yǎng)皿壓合，低溫等離子體上電極向下運(yùn)動(dòng)停止，上、下低溫等離子體電極區(qū)域產(chǎn)生低溫等離子體。大培養(yǎng)皿按觸摸屏設(shè)置的處理時(shí)間被之處理。同時(shí)產(chǎn)生的臭氧和熱能經(jīng)集風(fēng)金屬罩和風(fēng)機(jī)排到室外。低溫等離子體上電極向上運(yùn)動(dòng)至原始點(diǎn)，處理完畢。
[0029]上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實(shí)用新型宗旨的前提下做出各種變化。以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限制，雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本實(shí)用新型，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)，在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單的修改、等同替換與改進(jìn)等，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種大培養(yǎng)皿常壓低溫等離子體處理裝置，包括柜體，其特征在于:還包括設(shè)置于柜體內(nèi)部的低溫等離子電源、電路配電柜、步進(jìn)電機(jī)、低溫等離子體上電極和下電極、設(shè)置觸摸屏、低溫等離子體電極基臺(tái)和冷卻風(fēng)扇，還包括設(shè)置于柜體后部的集風(fēng)金屬罩，所述集風(fēng)金屬罩內(nèi)設(shè)置有金屬管、排氣管和風(fēng)機(jī)，其中， 所述下電極基臺(tái)由配置的金屬基模和鋁制齒塊構(gòu)成，所述金屬基模與大培養(yǎng)皿的形狀相適應(yīng)，所述鋁制齒塊與金屬基模固定連接，所述冷卻風(fēng)扇設(shè)置于金屬基模的下方； 所述低溫等離子體上電極與步進(jìn)電機(jī)相連接； 所述設(shè)置觸摸屏分別與低溫等離子電源、步進(jìn)電機(jī)、冷卻風(fēng)扇相連接，進(jìn)行人機(jī)交互控制; 所述低溫等離子體電源通過低溫等離子體上電極和下電極，使其中間區(qū)域產(chǎn)生低溫等離子體放電區(qū)； 所述集風(fēng)金屬罩內(nèi)，風(fēng)機(jī)向柜體外部抽風(fēng)，排出柜體內(nèi)反應(yīng)產(chǎn)生的臭氧并進(jìn)一步通過金屬管和排氣管對(duì)上、下電極進(jìn)行外部冷卻。2.如權(quán)利要求1所述的一種大培養(yǎng)皿常壓低溫等離子體處理裝置，其特征在于:所述低溫等離子電源為差分激勵(lì)電源。3.如權(quán)利要求1所述的一種大培養(yǎng)皿常壓低溫等離子體處理裝置，其特征在于:所述低溫等離子體上、下電極為一對(duì)平行平板式電極。4.如權(quán)利要求3所述的一種大培養(yǎng)皿常壓低溫等離子體處理裝置，其特征在于:所述低溫等離子體上、下電極為金屬板或金屬網(wǎng)，且電極表面覆蓋陶瓷介質(zhì)或者石英介質(zhì)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種大培養(yǎng)皿常壓低溫等離子體處理裝置，包括柜體，還包括設(shè)置于柜體內(nèi)部的低溫等離子電源、電路配電柜、步進(jìn)電機(jī)、低溫等離子體上電極和下電極、設(shè)置觸摸屏、低溫等離子體電極基臺(tái)和冷卻風(fēng)扇，還包括設(shè)置于柜體后部的集風(fēng)金屬罩，所述集風(fēng)金屬罩內(nèi)設(shè)置有金屬管、排氣管和風(fēng)機(jī)。本實(shí)用新型操作簡(jiǎn)便、可控性強(qiáng)、處理成本低；可根據(jù)處理試件的幅面尺寸及處理效果要求，靈活調(diào)整裝置尺寸及處理工藝，且在常壓空氣中處理，處理成本低廉、效率高。
【IPC分類】C08J7/12
【公開號(hào)】CN205115353
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520813613
【發(fā)明人】卞杰, 萬良淏
【申請(qǐng)人】南京蘇曼等離子科技有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2015年10月21日