專(zhuān)利名稱(chēng)：大氣壓等離子發(fā)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種大氣壓等離子發(fā)生裝置，尤其涉及一種在大氣壓下，提供穩(wěn)定的低溫輝光放電等離子，利用圓柱形的分段射頻電極，可減少在大氣壓下發(fā)生等離子的消耗電力的大氣壓等離子發(fā)生裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的真空系統(tǒng)不需要大氣壓等離子，在大氣壓下，無(wú)反應(yīng)室也可以在現(xiàn)有的生產(chǎn)線上使用，并可連續(xù)處理。為了產(chǎn)生大氣壓等離子，主要有如下技術(shù)介質(zhì)阻擋放電、電暈放電、微波放電和電弧放電等。 上述技術(shù)廣泛的應(yīng)用在諸多產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，除了電弧放電以外，其他的技術(shù)大多用在半導(dǎo)體制造工程上。圖I是以往技術(shù)的大氣壓介質(zhì)阻擋放電裝置的構(gòu)成圖。如圖I所示，大氣壓等離子裝置中的介質(zhì)阻擋放電裝置的構(gòu)造如下在中心部配置分段射頻電極2，在兩側(cè)配置有與所述分段射頻電極2隔開(kāi)的接地電極1，所述分段射頻電極2和所述接地電極I相互隔開(kāi)，其中間形成放電空間4。在所述分段射頻電極2上連接供電部3，并供給電源，所述接地電極I與接地線連接。所述分段射頻電極2和接地電極I之間的間距約為2至7毫米，所述分段射頻電極2和所述接地電極I上涂有數(shù)十？？至數(shù)毫米的介質(zhì)。在上述以往的大氣壓介質(zhì)阻擋放電裝置中，所述分段射頻電極2和接地電極I之間流入氬等非活性氣體及二氧化碳等工程氣體，同時(shí)向所述分段射頻電極2上負(fù)荷數(shù)千赫至數(shù)兆赫的電流電壓，從而產(chǎn)生等離子。此時(shí)，因所述分段射頻電極2與所述接地電極I之間的距離及所述分段射頻電極2與所述接地電極I之間的氣流，會(huì)對(duì)等離子發(fā)生電壓及工程等離子的穩(wěn)定化產(chǎn)生很大的影響。以往技術(shù)如圖I所示，分段射頻電極的截面為四方形，分段射頻電極與接地電極面對(duì)面鄰接。因其面對(duì)面鄰接，電極面積較大，發(fā)生等離子所需的消耗電力則增大。另外，在同一電量條件下，電極面積越大，不易離子化的氣體，則發(fā)生局部性的流光或漏氣的可能性會(huì)更大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種大氣壓等離子發(fā)生裝置，使用圓柱形的分段射頻電極，分按射頻電極與接地電極非面對(duì)面鄰接，而是線對(duì)線鄰接，從而減小了放電的面積，隨之降低了發(fā)生等離子的消耗電力，也使局部性流光及漏氣的可能性減少，并可形成高密度的等離子。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下提供一種大氣壓等離子裝置，所述大氣壓等離子發(fā)生裝置包括外殼；與所述外殼下部結(jié)合，下方形成等離子排出口的接地電極部；結(jié)合在所述外殼和所述接地電極部之間的絕緣部件；與所述絕緣部件下部結(jié)合，同時(shí)與所述接地電極部隔開(kāi)配置，并在所述接地電極部之間形成放電空間的分段射頻電極；向所述分段射頻電極供電的供電部；及所述分段射頻電極為圓柱形，設(shè)置在所述排出口的上部；鄰接并與所述分段射頻電極對(duì)向，且形成所述放電空間的所述接地電極部的放電面為長(zhǎng)方形，通過(guò)所述放電空間的上部供給的氣體在圓弧形的所述分段射頻電極和長(zhǎng)方形的所述放電面之間所形成的所述放電空間上放電，并通過(guò)所述排出口噴射等離子。 還包括連接在所述分段射頻電極的兩側(cè)，使所述分段射頻電極與所述接地電極隔開(kāi)的絕緣性覆蓋部件。所述覆蓋部件為圓筒形，在下部形成所述分段射頻電極及向下突出的固定棱，所述固定棱的上部安裝支撐著所述分段射頻電極，所述固定棱的下部與所述接地電極相接。在所述絕緣部件上向下開(kāi)放形成圓柱形插入槽，可配置插入所述分段射頻電極及所述覆蓋部件，所述插入槽下部開(kāi)放口的開(kāi)放幅度要小于所述覆蓋部件的直徑及所述插 入槽的最大直徑，所述覆蓋部件的中心點(diǎn)配置在所述插入槽的內(nèi)部。所述接地電極部以所述排出口為中心，分離成2個(gè)，所述覆蓋部件在所述分段射頻電極的兩側(cè)與兩個(gè)所述接地電極的放電面相接，封閉所述排出口的兩側(cè)方向。在所述外殼上，形成第一吸氣孔，在所述絕緣部件上形成與所述第一吸氣孔連通的第二吸氣孔，在所述絕緣部件和所述接地電極部之間形成將所述第二吸氣孔和所述放電空間連通的氣體引導(dǎo)空間。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的大氣壓等離子發(fā)生裝置，使用圓柱形的分段射頻電極，分按射頻電極與接地電極非面對(duì)面鄰接，而是線對(duì)線鄰接，從而減小了放電的面積，隨之降低了發(fā)生等離子的消耗電力，也使局部性流光及漏氣的可能性減少，并可形成高密度的等離子。此外，因分段射頻電極的兩側(cè)結(jié)合有覆蓋部件，從而隔開(kāi)分段射頻電極和接地電極，并形成放電空間，可防止分段射頻電極和絕緣部件的脫離，并可防止氣體及等離子不通過(guò)排出口、通過(guò)分段射頻電極兩側(cè)排出。


圖I是以往技術(shù)的大氣壓介質(zhì)阻擋放電裝置的結(jié)構(gòu) 圖2是本發(fā)明實(shí)施方式的大氣壓等離子發(fā)生裝置的立體 圖3是本發(fā)明實(shí)施方式的大氣壓等離子發(fā)生裝置的側(cè)面 圖4是本發(fā)明實(shí)施方式的大氣壓等離子發(fā)生裝置的一方向分解立體 圖5是本發(fā)明實(shí)施方式的大氣壓等離子發(fā)生裝置的另一方向分解立體 圖6是圖2沿A-A方向的截面 圖7(a)是本發(fā)明實(shí)施方式的大氣壓等離子發(fā)生裝置中分段射頻電極與覆蓋部件結(jié)合狀態(tài)的立體圖一；
圖7(b)是本發(fā)明實(shí)施方式的大氣壓等離子發(fā)生裝置中分段射頻電極與覆蓋部件結(jié)合狀態(tài)的立體圖二。
具體實(shí)施方式
圖2是本發(fā)明實(shí)施方式的大氣壓等離子發(fā)生裝置的立體圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施方式的大氣壓等離子發(fā)生裝置的側(cè)面圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施方式的大氣壓等離子發(fā)生裝置的一方向分解立體圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施方式的大氣壓等離子發(fā)生裝置的另一方向分解立體圖；圖6是圖2沿A-A方向的截面圖；圖7(a)是本發(fā)明實(shí)施方式的大氣壓等離子發(fā)生裝置中分段射頻電極與覆蓋部件結(jié)合狀態(tài)的立體圖一；圖7(b)是本發(fā)明實(shí)施方式的大氣壓等離子發(fā)生裝置中分段射頻電極與覆蓋部件結(jié)合狀態(tài)的立體圖二。如圖2至圖7(b)所示，本發(fā)明的大氣壓等離子發(fā)生裝置包括外殼10、絕緣部件20、接地電極部30、分段射頻電極40及供電部50、覆蓋部件60等。在外殼10的下部凹槽處形成流入發(fā)生等離子氣體的第一吸氣孔11 。第一吸氣孔11由有至少兩個(gè)形成，向上貫通外殼10的上面。在外殼10的下部底面靠近凹槽處側(cè)壁的兩側(cè)縱向形成向下突出的插入棱12，第一吸氣孔11向上貫通插入棱12。絕緣部件20凹進(jìn)，并插入安裝在外殼10的下部，上述絕緣部件20的上面形成可安裝插入棱12的分配槽22，在分配槽22上配置有向上形成的、至少兩個(gè)的分配板23。插入棱12固定在分配槽22中，所以絕緣部件20和外殼10的組裝更加簡(jiǎn)易，可最大程度減少分配槽22所流入的氣體通過(guò)絕緣部件20和外殼10之間流出。在絕緣部件20上形成上下貫通的第二吸氣孔21，第二吸氣孔21在分配槽22的下部形成，并與第一吸氣孔11連通。在絕緣部件20上，向下開(kāi)放形成圓柱形插入槽25，插入槽25內(nèi)可插入配置分段射頻電極40及覆蓋部件60。插入槽25下方開(kāi)放的開(kāi)放口 26的開(kāi)放幅度(W)要小于插入槽25最大的直徑。也就是說(shuō)，插入槽25的截面為圓形，開(kāi)放口 26形成在插入槽25直徑更下方的位置。因此，開(kāi)放口 26的開(kāi)放幅度要小于插入槽25最大的直徑。在絕緣部件20的兩側(cè)，向著第二吸氣孔21的兩側(cè)突出形成間隙棱27。間隙棱27如后述，在絕緣部件20及接地電極部30之間形成氣體引導(dǎo)空間35。接地電極部30與外殼10的下部結(jié)合，為向下排出等離子，形成排出口 36。排出口 36沿分段射頻電極40的縱向形成，可大面積的噴射等離子。在接地電極部30的上面與絕緣部件20的間隙棱27相接，在絕緣部件20與接地電極部30之間，形成與第二吸氣孔21連通的氣體引導(dǎo)空間35。如上所述，絕緣部件20配置在外殼10和接地電極部30之間。接地電極部30分離為兩個(gè)，以排出口 36及分段射頻電極40為中心向兩方向分離。氣體引導(dǎo)空間35與在分段射頻電極40和接地電極部30形成的放電空間45連通，放電空間45與排出口 36連通。接地電極部30上形成放電面31，放電面31與分段射頻電極40鄰接相對(duì)，呈直線平面，并形成放電空間45。分段射頻電極40與絕緣部件20下部結(jié)合，與接地電極部30隔開(kāi)配置，在接地電極部30之間形成發(fā)生等離子的放電空間45。放電空間45如后述，使氣體引導(dǎo)空間35與排出口 36連通。因此，通過(guò)氣體引導(dǎo)空間35而流入的氣體，在放電空間45內(nèi)放電，然后通過(guò)排出口 36向外部排出。上述分段射頻電極40為圓柱形，配置在排出口 36的上部。因此，通過(guò)放電空間45而供給的氣體在圓柱形的分段射頻電極40和直線平面形的放電面31之間所形成的放電空間45內(nèi)放電，并通過(guò)排出口 36噴射等離子。供電部50供給分段射頻電極40電源，貫通外殼10和絕緣部件20，與分段射頻電極40連接。在本實(shí)施方式中，供電部50由貫通外殼10縱向形成的第一供電部51和在分段射頻電極40的上部橫向形成并結(jié)合的第二供電部52構(gòu)成，第一供電部51與第二供電部52相互連接。覆蓋部件60為絕緣材質(zhì)，與圓柱形分段射頻電極40的兩側(cè)結(jié)合，將分段射頻電極40與接地電極部30隔開(kāi)。
上述覆蓋部件60為圓筒形，在下部形成所述分段射頻電極40及向下突出的固定棱61，如圖7(a)和圖7(b)所示，固定棱61的上部固定支撐分段射頻電極40，固定棱61的下部與接地電極部30相接。覆蓋部件60在分段射頻電極40的兩側(cè)，與兩個(gè)接地電極部30的放電面31相接，并封閉排出口 36的兩側(cè)方向。因此，可防止由放電空間45流入的氣體與放電空間45發(fā)生的等離子向分段射頻電極40的兩側(cè)排出。插入槽25下部開(kāi)放的開(kāi)放口 26的開(kāi)放幅度(W)，要小于覆蓋部件60及分段射頻電極40的直徑。覆蓋部件60及分段射頻電極40的中心部配置在插入槽25的內(nèi)部。插入絕緣部件20的插入槽25內(nèi)的分段射頻電極40及覆蓋部件60無(wú)須其他連接方式，也可以和絕緣部件20結(jié)合。分段射頻電極40及覆蓋部件
60可防止插入槽25向下脫離。分段射頻電極40與覆蓋部件60插入安裝在插入槽25的側(cè)面方向。另外，為了在分段射頻電極40與接地電極部30上流入冷卻水，形成冷卻道39，可維持分段射頻電極40與接地電極部30的溫度。接下來(lái)，就本發(fā)明的運(yùn)作過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明。將氣體供入本發(fā)明的大氣壓等離子發(fā)生裝置前，因間隙棱27，絕緣部件20和接地電極部30隔開(kāi)，并形成氣體引導(dǎo)空間35，覆蓋部件60形成放電空間45，使分段射頻電極40與接地電極部30隔開(kāi)。在上述狀態(tài)下，通過(guò)供電部50供向分段射頻電極40電源，氣體通過(guò)第一吸氣孔11流入，通過(guò)第一吸氣孔11流入的氣體再流入分配槽22，經(jīng)過(guò)由至少兩個(gè)孔形成的分配板23，整體均勻地噴出。通過(guò)分配板23的氣體，再通過(guò)第二吸氣孔21流入氣體引導(dǎo)空間35。然后隨著氣體引導(dǎo)空間35的移動(dòng)，移至在分段射頻電極40與接地電極部30的放電面31之間所形成的放電空間45內(nèi)。此時(shí)，在分段射頻電極40上加電，因接地電極部30外部不接地，在放電空間45內(nèi)使氣體放電，并發(fā)生等離子。這樣發(fā)生的等離子通過(guò)排出口 36的下部噴射。
在放電空間45內(nèi)流入的氣體，因覆蓋部件60，而不能向分段射頻電極40移動(dòng)，只能通過(guò)在放電空間45下部形成的排口部才能排向外部，可增加等離子的噴
身寸量。此外，分段射頻電極40為圓柱形，接地電極部30的放電面31為直線平面形，分段射頻電極40與接地電極部30的放電面31最鄰接的部位是線對(duì)線對(duì)向的。通過(guò)最鄰接的部位傳達(dá)，所以分段射頻電極40上的電流為移至接地電極部30，通過(guò)圓弧形的分段射頻電極40與直線平面形放電面31 中最鄰接的部位，即最短鄰接距離(L)移動(dòng)。此時(shí)，分段射頻電極40與放電面31最鄰接的部位非面對(duì)面，而是線對(duì)線對(duì)向，與以往技術(shù)中的面對(duì)面對(duì)向相比，可減小電極的面積，同時(shí)減少等離子發(fā)生時(shí)消耗的電力。另外，在同一電量條件下，電極面積小，可最大程度地減少發(fā)生局部性的流光或漏氣的可能性。以上實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本發(fā)明，本發(fā)明并不局限于此。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何等同替換、改進(jìn)和變換等，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種大氣壓等離子裝置，其特征在于所述大氣壓等離子發(fā)生裝置包括外殼；與所述外殼下部結(jié)合，下方形成等離子排出口的接地電極部；結(jié)合在所述外殼和所述接地電極部之間的絕緣部件；與所述絕緣部件下部結(jié)合，同時(shí)與所述接地電極部隔開(kāi)配置，并在所述接地電極部之間形成放電空間的分段射頻電極；向所述分段射頻電極供電的供電部；及 所述分段射頻電極為圓柱形，設(shè)置在所述排出口的上部；鄰接并與所述分段射頻電極對(duì)向，且形成所述放電空間的所述接地電極部的放電面為長(zhǎng)方形，通過(guò)所述放電空間的上部供給的氣體在圓弧形的所述分段射頻電極和長(zhǎng)方形的所述放電面之間所形成的所述放電空間上放電，并通過(guò)所述排出口噴射等離子。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大氣壓等離子發(fā)生裝置，其特征在于還包括連接在所述分段射頻電極的兩側(cè)，使所述分段射頻電極與所述接地電極隔開(kāi)的絕緣性覆蓋部件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大氣壓等離子發(fā)生裝置，其特征在于所述覆蓋部件為圓筒形，在下部形成所述分段射頻電極及向下突出的固定棱，所述固定棱的上部安裝支撐著所述分段射頻電極，所述固定棱的下部與所述接地電極相接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大氣壓等離子發(fā)生裝置，其特征在于在所述絕緣部件上向下開(kāi)放形成圓柱形插入槽，可配置插入所述分段射頻電極及所述覆蓋部件，所述插入槽下部開(kāi)放口的開(kāi)放幅度要小于所述覆蓋部件的直徑及所述插入槽的最大直徑，所述覆蓋部件的中心點(diǎn)配置在所述插入槽的內(nèi)部。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4任一所述的大氣壓等離子發(fā)生裝置，其特征在于所述接地電極部以所述排出口為中心，分離成2個(gè)，所述覆蓋部件在所述分段射頻電極的兩側(cè)與兩個(gè)所述接地電極的放電面相接，封閉所述排出口的兩側(cè)方向。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大氣壓等離子發(fā)生裝置，其特征在于在所述外殼上，形成第一吸氣孔，在所述絕緣部件上形成與所述第一吸氣孔連通的第二吸氣孔，在所述絕緣部件和所述接地電極部之間形成將所述第二吸氣孔和所述放電空間連通的氣體引導(dǎo)空間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種大氣壓等離子發(fā)生裝置。所述大氣壓等離子發(fā)生裝置包括外殼；與所述外殼下部結(jié)合，下方形成等離子排出口的接地電極部；結(jié)合在所述外殼和所述接地電極部之間的絕緣部件；與所述絕緣部件下部結(jié)合，與所述接地電極部隔開(kāi)配置，在所述接地電極部之間形成放電空間的分段射頻電極；向所述分段射頻電極供電的供電部。所述分段射頻電極為圓柱形，設(shè)置在所述排出口的上部；鄰接并與所述分段射頻電極對(duì)向，且形成所述放電空間的所述接地電極部的放電面為長(zhǎng)方形，通過(guò)所述放電空間的上部供給的氣體在圓弧形的所述分段射頻電極和長(zhǎng)方形所述放電面之間所形成的所述放電空間上放電，并通過(guò)所述排出口噴射等離子。
文檔編號(hào)H05H1/46GK102811545SQ20111014452
公開(kāi)日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2011年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月31日
發(fā)明者樸鐘仁 申請(qǐng)人:株式會(huì)社 Biemt