本实用新型属于层流等离子体领域，具体涉及制备纳米SiO2气凝胶的层流等离子体发生装置。
背景技术：
电弧等离子束、激光束、电子束是三大高温热源，具有广泛的工业应用领域。由于传统的湍流电弧等离子体射流短，并不成长束，加工较粗糙，不能算一种理想的高温束状热源，激光束目前在焊接、切割、表面处理等工业领域获得极大的应用，加工质量好，但设备成本高，热效率低，单体功率小，所以仅能焊接和切割薄板，表面热处理深度在0.3mm以下；电子束也是一种较好的高温热源，而且功率可以做大，但是需在真空条件下工作，其设备和工艺成本非常昂贵，不适合普通加工。
层流电弧等离子体束设备单位成本低，热效率高，单体功率可达1000kw以上，可在大气压下稳定工作，非常适合厚板焊接和切割，表面处理深度达3mm，质量不亚于激光，但加工范围、环境适应性和处理深度远超激光；另外大功率及大气压环境工作的优点，可在纳米材料生产、新材料合成、冶炼、煤化工、垃圾发电、军工、航空航天等需要大功率的领域应用。
申请号为CN201210038876.6，名称为一种多阴极中轴阳极电弧等离子体发生器的发明专利，公开了一种多阴极中轴阳极电弧等离子体发生器。采用中轴圆柱阳极结构，而沿着阳极柱周围环形均匀布置3个或3个以上的阴极，阳极和阴极均安装在同一个底座上固定，相互绝缘，底座有水、电、气通道，圆柱阳极的外表面相对绝缘，只有在靠近出口的头部裸露导电，从而与阴极间形成电场，整个发生器是一个密封水冷的筒状外形，一端有等离子体出口，喷嘴对电弧等离子体进行机械压缩。该等离子体发生器形成的电弧等离子体稳定且集中，可形成高弧压小电流层流长束等离子弧，阳极和阴极工作寿命长，且系统的总功率大，工作效率稳定高效。
上述现有技术中产生的层流等离子射束的直径大小不可调节，在需要使用不同直径的层流等离子时会受到限制。
技术实现要素：
为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提出了制备纳米SiO2气凝胶的层流等离子体发生装置，实现了可生成射束直径大小可调节的层流等离子体的目的。
为了达到上述技术效果，本实用新型采用了以下技术方案：
制备纳米SiO2气凝胶的层流等离子体发生装置，包括依次连接的气路结构、发生器和电弧通道结构，其特征在于：所述气路结构包括依次连接的气体输入管、气体混合腔和可调节直径大小的气体输出管；所述发生器包括阳极结构和阴极结构；所述阳极结构包括阳极柱、阳极帽以及在阳极帽内依次安装的密封绝缘垫片、螺旋导电弹簧和阳极喷嘴；所述阴极结构包括阴极柱和阴极罩；所述阳极结构位于中心，沿阳极结构周围环形等距离设置至少三个阴极结构。
所述气体输出管包括多个按照直径大小递减依次连接的伸缩节。
所述发生器并联冷却结构。
所述冷却机构为冷却水循环机或者真空冷却机。
所述螺旋导电弹簧为圆锥螺旋弹簧、蜗卷螺旋弹簧或中凹形螺旋弹簧。
所述气体混合腔内设置有气体增压泵。
所述阳极喷嘴为圆台形，底面直径小的一端靠近电弧通道结构。
所述气路结构内的气体介质包括氦气、氖气、氩气、氪气和氮气中的一种或者至少任意两种的混合。
所述阴极柱采用钨、紫铜或石墨制成；所述阴极罩采用SiO2或紫铜制成。
所述发生器上安装有消声器。
本实用新型带来的有益效果有：
1、本实用新型通过依次连接的气路结构、发生器和电弧通道结构，将层流等离子的产生和输送一步完成，中间不需要中断，减少能量的损失和危险系数。气路结构通过气体输入管输入气体，在气体混合腔进行混合，对气体进行混合且让气体压强稳定，提高层流等离子产生的稳定性。所述的气体输出管直径大小可以调节，调节范围在50-300㎜，通过调节气体输出管的直径从而调节层流等离子射束的直径，提高层流等离子的适用范围。本实用新型的螺旋导电弹簧通电时，形成一个电磁压缩环，起到压缩等离子电弧的作用，也能使等离子电弧着弧点处于动态均布状态，延长了阳极的寿命和层流稳定。阳极喷嘴对电弧等离子体进行机械压缩。本实用新型的密封绝缘垫片使得电弧等离子体稳定且集中，可形成高弧压小电流层流长束等离子弧，阳极和阴极工作寿命长。本实用新型的阴极结构围绕阳极结构等距离设置，增加反应的均匀性和稳定性。
2、本实用新型的气体输出管通过多个直径大小不同的伸缩节连接，通过伸缩气体输出管来改变气体输出管所展现的直径，从而改变层流等离子射束的直径。
3、本实用新型并联冷却结构，可以通过阴极罩外壁的冷却结构及内壁结构散去阴极柱上的热量。其应用在层流电弧等离子体发生器装置中，可以稳定阴极柱，并延长阴极柱寿命。
4、本实用新型可以圆锥螺旋弹簧、蜗卷螺旋弹簧或中凹形螺旋弹簧。圆锥螺旋弹簧和中凹形螺旋弹簧的缓冲性能较好，能承受较大载荷。蜗卷螺旋弹簧能储存较多能量和承受较大载荷。可以根据需要选择合适的螺旋导电弹簧。
5、本实用新型通过气体增压泵对气体进行增压，气体的压强越大，所产生的层流等离子射束对应的就越长。
6、本实用新型的阳极喷嘴呈现递减结构，加强了层理等离子的压力，进一步加强了阳极喷嘴的机械压缩作用。
7、本实用新型采用性质稳定的气体作为工作气体，不易发生反应，压强稳定，从而产生的层流等离子射束也就稳定。高稳定的层流等离子射束在使用中便于控制。
8、本实用新型的阴极柱可用钨、紫铜或石墨制成，用来产生电弧；阴极罩用SiO2或紫铜制成，用来减少电场、磁场对弧柱和阴极弧根稳定性的影响，且能够通过阴极罩外壁的液、气流冷液及内壁结构散去阴极柱上的热量。其应用在层流电弧等离子体发生器装置中，可以稳定弧柱，并延长阴极柱寿命。
9、本实用新型运行时声音小，安装的消声器能够对发生器产生的声音进行消声，最大限度地达到静音生产。
附图说明
图1为本实用新型的示意图；
附图标记： 2、发生器，3、电弧通道结构，101、气体输入管，102、气体混合腔，103、气体输出管，210、阳极结构，220、阴极结构，4、冷却结构，5、消声器。
具体实施方式
实施例1
制备纳米SiO2气凝胶的层流等离子体发生装置，包括依次连接的气路结构、发生器2和电弧通道结构3，其特征在于：所述气路结构包括依次连接的气体输入管101、气体混合腔102和可调节直径大小的气体输出管103；所述发生器2包括阳极结构210和阴极结构220；所述阳极结构210包括阳极柱、阳极帽以及在阳极帽内依次安装的密封绝缘垫片、螺旋导电弹簧和阳极喷嘴；所述阴极结构220包括阴极柱和阴极罩；所述阳极结构210位于中心，沿阳极结构210周围环形等距离设置至少三个阴极结构220。
本实用新型通过依次连接的气路结构、发生器2和电弧通道结构3，将层流等离子的产生和输送一步完成，中间不需要中断，减少能量的损失和危险系数。气路结构通过气体输入管101输入气体，在气体混合腔102进行混合，对气体进行混合且让气体压强稳定，提高层流等离子产生的稳定性。所述的气体输出管103直径大小可以调节，调节范围在50-300㎜，通过调节气体输出管103的直径从而调节层流等离子射束的直径，提高层流等离子的适用范围。本实用新型的螺旋导电弹簧通电时，形成一个电磁压缩环，起到压缩等离子电弧的作用，也能使等离子电弧着弧点处于动态均布状态，延长了阳极的寿命和层流稳定。阳极喷嘴对电弧等离子体进行机械压缩。本实用新型的密封绝缘垫片使得电弧等离子体稳定且集中，可形成高弧压小电流层流长束等离子弧，阳极和阴极工作寿命长。本实用新型的阴极结构220围绕阳极结构210等距离设置，增加反应的均匀性和稳定性。
实施例2
制备纳米SiO2气凝胶的层流等离子体发生装置，包括依次连接的气路结构、发生器2和电弧通道结构3，其特征在于：所述气路结构包括依次连接的气体输入管101、气体混合腔102和可调节直径大小的气体输出管103；所述发生器2包括阳极结构210和阴极结构220；所述阳极结构210包括阳极柱、阳极帽以及在阳极帽内依次安装的密封绝缘垫片、螺旋导电弹簧和阳极喷嘴；所述阴极结构220包括阴极柱和阴极罩；所述阳极结构210位于中心，沿阳极结构210周围环形等距离设置至少三个阴极结构220。
所述气体输出管103包括多个按照直径大小递减依次连接的伸缩节。
本实用新型通过依次连接的气路结构、发生器2和电弧通道结构3，将层流等离子的产生和输送一步完成，中间不需要中断，减少能量的损失和危险系数。气路结构通过气体输入管101输入气体，在气体混合腔102进行混合，对气体进行混合且让气体压强稳定，提高层流等离子产生的稳定性。所述的气体输出管103直径大小可以调节，调节范围在50-300㎜，通过调节气体输出管103的直径从而调节层流等离子射束的直径，提高层流等离子的适用范围。本实用新型的螺旋导电弹簧通电时，形成一个电磁压缩环，起到压缩等离子电弧的作用，也能使等离子电弧着弧点处于动态均布状态，延长了阳极的寿命和层流稳定。阳极喷嘴对电弧等离子体进行机械压缩。本实用新型的密封绝缘垫片使得电弧等离子体稳定且集中，可形成高弧压小电流层流长束等离子弧，阳极和阴极工作寿命长。本实用新型的阴极结构220围绕阳极结构210等距离设置，增加反应的均匀性和稳定性。
本实用新型的气体输出管103通过多个直径大小不同的伸缩节连接，通过伸缩气体输出管103来改变气体输出管103所展现的直径，从而改变层流等离子射束的直径。
实施例3
制备纳米SiO2气凝胶的层流等离子体发生装置，包括依次连接的气路结构、发生器2和电弧通道结构3，其特征在于：所述气路结构包括依次连接的气体输入管101、气体混合腔102和可调节直径大小的气体输出管103；所述发生器2包括阳极结构210和阴极结构220；所述阳极结构210包括阳极柱、阳极帽以及在阳极帽内依次安装的密封绝缘垫片、螺旋导电弹簧和阳极喷嘴；所述阴极结构220包括阴极柱和阴极罩；所述阳极结构210位于中心，沿阳极结构210周围环形等距离设置至少三个阴极结构220。
本实用新型通过依次连接的气路结构、发生器2和电弧通道结构3，将层流等离子的产生和输送一步完成，中间不需要中断，减少能量的损失和危险系数。气路结构通过气体输入管101输入气体，在气体混合腔102进行混合，对气体进行混合且让气体压强稳定，提高层流等离子产生的稳定性。所述的气体输出管103直径大小可以调节，调节范围在50-300㎜，通过调节气体输出管103的直径从而调节层流等离子射束的直径，提高层流等离子的适用范围。本实用新型的螺旋导电弹簧通电时，形成一个电磁压缩环，起到压缩等离子电弧的作用，也能使等离子电弧着弧点处于动态均布状态，延长了阳极的寿命和层流稳定。阳极喷嘴对电弧等离子体进行机械压缩。本实用新型的密封绝缘垫片使得电弧等离子体稳定且集中，可形成高弧压小电流层流长束等离子弧，阳极和阴极工作寿命长。本实用新型的阴极结构220围绕阳极结构210等距离设置，增加反应的均匀性和稳定性。
实施例4
制备纳米SiO2气凝胶的层流等离子体发生装置，包括依次连接的气路结构、发生器2和电弧通道结构3，其特征在于：所述气路结构包括依次连接的气体输入管101、气体混合腔102和可调节直径大小的气体输出管103；所述发生器2包括阳极结构210和阴极结构220；所述阳极结构210包括阳极柱、阳极帽以及在阳极帽内依次安装的密封绝缘垫片、螺旋导电弹簧和阳极喷嘴；所述阴极结构220包括阴极柱和阴极罩；所述阳极结构210位于中心，沿阳极结构210周围环形等距离设置至少三个阴极结构220。
所述发生器2并联冷却结构4。
本实用新型通过依次连接的气路结构、发生器2和电弧通道结构3，将层流等离子的产生和输送一步完成，中间不需要中断，减少能量的损失和危险系数。气路结构通过气体输入管101输入气体，在气体混合腔102进行混合，对气体进行混合且让气体压强稳定，提高层流等离子产生的稳定性。所述的气体输出管103直径大小可以调节，调节范围在50-300㎜，通过调节气体输出管103的直径从而调节层流等离子射束的直径，提高层流等离子的适用范围。本实用新型的螺旋导电弹簧通电时，形成一个电磁压缩环，起到压缩等离子电弧的作用，也能使等离子电弧着弧点处于动态均布状态，延长了阳极的寿命和层流稳定。阳极喷嘴对电弧等离子体进行机械压缩。本实用新型的密封绝缘垫片使得电弧等离子体稳定且集中，可形成高弧压小电流层流长束等离子弧，阳极和阴极工作寿命长。本实用新型的阴极结构220围绕阳极结构210等距离设置，增加反应的均匀性和稳定性。
本实用新型并联冷却结构4，可以通过阴极罩外壁的冷却结构4及内壁结构散去阴极柱上的热量。其应用在层流电弧等离子体发生器2装置中，可以稳定阴极柱，并延长阴极柱寿命。
实施例5
制备纳米SiO2气凝胶的层流等离子体发生装置，包括依次连接的气路结构、发生器2和电弧通道结构3，其特征在于：所述气路结构包括依次连接的气体输入管101、气体混合腔102和可调节直径大小的气体输出管103；所述发生器2包括阳极结构210和阴极结构220；所述阳极结构210包括阳极柱、阳极帽以及在阳极帽内依次安装的密封绝缘垫片、螺旋导电弹簧和阳极喷嘴；所述阴极结构220包括阴极柱和阴极罩；所述阳极结构210位于中心，沿阳极结构210周围环形等距离设置至少三个阴极结构220。
所述发生器2并联冷却结构4。
所述冷却机构为冷却水循环机或者真空冷却机。
本实用新型通过依次连接的气路结构、发生器2和电弧通道结构3，将层流等离子的产生和输送一步完成，中间不需要中断，减少能量的损失和危险系数。气路结构通过气体输入管101输入气体，在气体混合腔102进行混合，对气体进行混合且让气体压强稳定，提高层流等离子产生的稳定性。所述的气体输出管103直径大小可以调节，调节范围在50-300㎜，通过调节气体输出管103的直径从而调节层流等离子射束的直径，提高层流等离子的适用范围。本实用新型的螺旋导电弹簧通电时，形成一个电磁压缩环，起到压缩等离子电弧的作用，也能使等离子电弧着弧点处于动态均布状态，延长了阳极的寿命和层流稳定。阳极喷嘴对电弧等离子体进行机械压缩。本实用新型的密封绝缘垫片使得电弧等离子体稳定且集中，可形成高弧压小电流层流长束等离子弧，阳极和阴极工作寿命长。本实用新型的阴极结构220围绕阳极结构210等距离设置，增加反应的均匀性和稳定性。
本实用新型并联冷却结构4，可以通过阴极罩外壁的冷却结构4及内壁结构散去阴极柱上的热量。其应用在层流电弧等离子体发生器2装置中，可以稳定阴极柱，并延长阴极柱寿命。
实施例6
制备纳米SiO2气凝胶的层流等离子体发生装置，包括依次连接的气路结构、发生器2和电弧通道结构3，其特征在于：所述气路结构包括依次连接的气体输入管101、气体混合腔102和可调节直径大小的气体输出管103；所述发生器2包括阳极结构210和阴极结构220；所述阳极结构210包括阳极柱、阳极帽以及在阳极帽内依次安装的密封绝缘垫片、螺旋导电弹簧和阳极喷嘴；所述阴极结构220包括阴极柱和阴极罩；所述阳极结构210位于中心，沿阳极结构210周围环形等距离设置至少三个阴极结构220。
所述螺旋导电弹簧为圆锥螺旋弹簧、蜗卷螺旋弹簧或中凹形螺旋弹簧。
本实用新型通过依次连接的气路结构、发生器2和电弧通道结构3，将层流等离子的产生和输送一步完成，中间不需要中断，减少能量的损失和危险系数。气路结构通过气体输入管101输入气体，在气体混合腔102进行混合，对气体进行混合且让气体压强稳定，提高层流等离子产生的稳定性。所述的气体输出管103直径大小可以调节，调节范围在50-300㎜，通过调节气体输出管103的直径从而调节层流等离子射束的直径，提高层流等离子的适用范围。本实用新型的螺旋导电弹簧通电时，形成一个电磁压缩环，起到压缩等离子电弧的作用，也能使等离子电弧着弧点处于动态均布状态，延长了阳极的寿命和层流稳定。阳极喷嘴对电弧等离子体进行机械压缩。本实用新型的密封绝缘垫片使得电弧等离子体稳定且集中，可形成高弧压小电流层流长束等离子弧，阳极和阴极工作寿命长。本实用新型的阴极结构220围绕阳极结构210等距离设置，增加反应的均匀性和稳定性。
本实用新型可以圆锥螺旋弹簧、蜗卷螺旋弹簧或中凹形螺旋弹簧。圆锥螺旋弹簧和中凹形螺旋弹簧的缓冲性能较好，能承受较大载荷。蜗卷螺旋弹簧能储存较多能量和承受较大载荷。可以根据需要选择合适的螺旋导电弹簧。
实施例7
制备纳米SiO2气凝胶的层流等离子体发生装置，包括依次连接的气路结构、发生器2和电弧通道结构3，其特征在于：所述气路结构包括依次连接的气体输入管101、气体混合腔102和可调节直径大小的气体输出管103；所述发生器2包括阳极结构210和阴极结构220；所述阳极结构210包括阳极柱、阳极帽以及在阳极帽内依次安装的密封绝缘垫片、螺旋导电弹簧和阳极喷嘴；所述阴极结构220包括阴极柱和阴极罩；所述阳极结构210位于中心，沿阳极结构210周围环形等距离设置至少三个阴极结构220。
所述气体混合腔102内设置有气体增压泵。
本实用新型通过依次连接的气路结构、发生器2和电弧通道结构3，将层流等离子的产生和输送一步完成，中间不需要中断，减少能量的损失和危险系数。气路结构通过气体输入管101输入气体，在气体混合腔102进行混合，对气体进行混合且让气体压强稳定，提高层流等离子产生的稳定性。所述的气体输出管103直径大小可以调节，调节范围在50-300㎜，通过调节气体输出管103的直径从而调节层流等离子射束的直径，提高层流等离子的适用范围。本实用新型的螺旋导电弹簧通电时，形成一个电磁压缩环，起到压缩等离子电弧的作用，也能使等离子电弧着弧点处于动态均布状态，延长了阳极的寿命和层流稳定。阳极喷嘴对电弧等离子体进行机械压缩。本实用新型的密封绝缘垫片使得电弧等离子体稳定且集中，可形成高弧压小电流层流长束等离子弧，阳极和阴极工作寿命长。本实用新型的阴极结构220围绕阳极结构210等距离设置，增加反应的均匀性和稳定性。
本实用新型通过气体增压泵对气体进行增压，气体的压强越大，所产生的层流等离子射束对应的就越长。
实施例8
制备纳米SiO2气凝胶的层流等离子体发生装置，包括依次连接的气路结构、发生器2和电弧通道结构3，其特征在于：所述气路结构包括依次连接的气体输入管101、气体混合腔102和可调节直径大小的气体输出管103；所述发生器2包括阳极结构210和阴极结构220；所述阳极结构210包括阳极柱、阳极帽以及在阳极帽内依次安装的密封绝缘垫片、螺旋导电弹簧和阳极喷嘴；所述阴极结构220包括阴极柱和阴极罩；所述阳极结构210位于中心，沿阳极结构210周围环形等距离设置至少三个阴极结构220。
所述阳极喷嘴为圆台形，底面直径小的一端靠近电弧通道结构3。
本实用新型通过依次连接的气路结构、发生器2和电弧通道结构3，将层流等离子的产生和输送一步完成，中间不需要中断，减少能量的损失和危险系数。气路结构通过气体输入管101输入气体，在气体混合腔102进行混合，对气体进行混合且让气体压强稳定，提高层流等离子产生的稳定性。所述的气体输出管103直径大小可以调节，调节范围在50-300㎜，通过调节气体输出管103的直径从而调节层流等离子射束的直径，提高层流等离子的适用范围。本实用新型的螺旋导电弹簧通电时，形成一个电磁压缩环，起到压缩等离子电弧的作用，也能使等离子电弧着弧点处于动态均布状态，延长了阳极的寿命和层流稳定。阳极喷嘴对电弧等离子体进行机械压缩。本实用新型的密封绝缘垫片使得电弧等离子体稳定且集中，可形成高弧压小电流层流长束等离子弧，阳极和阴极工作寿命长。本实用新型的阴极结构220围绕阳极结构210等距离设置，增加反应的均匀性和稳定性。
本实用新型的阳极喷嘴呈现递减结构，加强了层理等离子的压力，进一步加强了阳极喷嘴的机械压缩作用。
实施例9
制备纳米SiO2气凝胶的层流等离子体发生装置，包括依次连接的气路结构、发生器2和电弧通道结构3，其特征在于：所述气路结构包括依次连接的气体输入管101、气体混合腔102和可调节直径大小的气体输出管103；所述发生器2包括阳极结构210和阴极结构220；所述阳极结构210包括阳极柱、阳极帽以及在阳极帽内依次安装的密封绝缘垫片、螺旋导电弹簧和阳极喷嘴；所述阴极结构220包括阴极柱和阴极罩；所述阳极结构210位于中心，沿阳极结构210周围环形等距离设置至少三个阴极结构220。
所述气路结构内的气体介质包括氦气、氖气、氩气、氪气和氮气中的一种或者至少任意两种的混合。
本实用新型通过依次连接的气路结构、发生器2和电弧通道结构3，将层流等离子的产生和输送一步完成，中间不需要中断，减少能量的损失和危险系数。气路结构通过气体输入管101输入气体，在气体混合腔102进行混合，对气体进行混合且让气体压强稳定，提高层流等离子产生的稳定性。所述的气体输出管103直径大小可以调节，调节范围在50-300㎜，通过调节气体输出管103的直径从而调节层流等离子射束的直径，提高层流等离子的适用范围。本实用新型的螺旋导电弹簧通电时，形成一个电磁压缩环，起到压缩等离子电弧的作用，也能使等离子电弧着弧点处于动态均布状态，延长了阳极的寿命和层流稳定。阳极喷嘴对电弧等离子体进行机械压缩。本实用新型的密封绝缘垫片使得电弧等离子体稳定且集中，可形成高弧压小电流层流长束等离子弧，阳极和阴极工作寿命长。本实用新型的阴极结构220围绕阳极结构210等距离设置，增加反应的均匀性和稳定性。
本实用新型采用性质稳定的气体作为工作气体，不易发生反应，压强稳定，从而产生的层流等离子射束也就稳定。高稳定的层流等离子射束在使用中便于控制。
实施例10
制备纳米SiO2气凝胶的层流等离子体发生装置，包括依次连接的气路结构、发生器2和电弧通道结构3，其特征在于：所述气路结构包括依次连接的气体输入管101、气体混合腔102和可调节直径大小的气体输出管103；所述发生器2包括阳极结构210和阴极结构220；所述阳极结构210包括阳极柱、阳极帽以及在阳极帽内依次安装的密封绝缘垫片、螺旋导电弹簧和阳极喷嘴；所述阴极结构220包括阴极柱和阴极罩；所述阳极结构210位于中心，沿阳极结构210周围环形等距离设置至少三个阴极结构220。
所述阴极柱采用钨、紫铜或石墨制成；所述阴极罩采用SiO2或紫铜制成。
本实用新型通过依次连接的气路结构、发生器2和电弧通道结构3，将层流等离子的产生和输送一步完成，中间不需要中断，减少能量的损失和危险系数。气路结构通过气体输入管101输入气体，在气体混合腔102进行混合，对气体进行混合且让气体压强稳定，提高层流等离子产生的稳定性。所述的气体输出管103直径大小可以调节，调节范围在50-300㎜，通过调节气体输出管103的直径从而调节层流等离子射束的直径，提高层流等离子的适用范围。本实用新型的螺旋导电弹簧通电时，形成一个电磁压缩环，起到压缩等离子电弧的作用，也能使等离子电弧着弧点处于动态均布状态，延长了阳极的寿命和层流稳定。阳极喷嘴对电弧等离子体进行机械压缩。本实用新型的密封绝缘垫片使得电弧等离子体稳定且集中，可形成高弧压小电流层流长束等离子弧，阳极和阴极工作寿命长。本实用新型的阴极结构220围绕阳极结构210等距离设置，增加反应的均匀性和稳定性。
本实用新型的阴极柱可用钨、紫铜或石墨制成，用来产生电弧；阴极罩用SiO2或紫铜制成，用来减少电场、磁场对弧柱和阴极弧根稳定性的影响，且能够通过阴极罩外壁的液、气流冷液及内壁结构散去阴极柱上的热量。其应用在层流电弧等离子体发生器2装置中，可以稳定弧柱，并延长阴极柱寿命。
实施例11
制备纳米SiO2气凝胶的层流等离子体发生装置，包括依次连接的气路结构、发生器2和电弧通道结构3，其特征在于：所述气路结构包括依次连接的气体输入管101、气体混合腔102和可调节直径大小的气体输出管103；所述发生器2包括阳极结构210和阴极结构220；所述阳极结构210包括阳极柱、阳极帽以及在阳极帽内依次安装的密封绝缘垫片、螺旋导电弹簧和阳极喷嘴；所述阴极结构220包括阴极柱和阴极罩；所述阳极结构210位于中心，沿阳极结构210周围环形等距离设置至少三个阴极结构220。
所述发生器2上安装有消声器5。
本实用新型通过依次连接的气路结构、发生器2和电弧通道结构3，将层流等离子的产生和输送一步完成，中间不需要中断，减少能量的损失和危险系数。气路结构通过气体输入管101输入气体，在气体混合腔102进行混合，对气体进行混合且让气体压强稳定，提高层流等离子产生的稳定性。所述的气体输出管103直径大小可以调节，调节范围在50-300㎜，通过调节气体输出管103的直径从而调节层流等离子射束的直径，提高层流等离子的适用范围。本实用新型的螺旋导电弹簧通电时，形成一个电磁压缩环，起到压缩等离子电弧的作用，也能使等离子电弧着弧点处于动态均布状态，延长了阳极的寿命和层流稳定。阳极喷嘴对电弧等离子体进行机械压缩。本实用新型的密封绝缘垫片使得电弧等离子体稳定且集中，可形成高弧压小电流层流长束等离子弧，阳极和阴极工作寿命长。本实用新型的阴极结构220围绕阳极结构210等距离设置，增加反应的均匀性和稳定性。
本实用新型运行时声音小，安装的消声器5能够对发生器2产生的声音进行消声，最大限度地达到静音生产。
实施例12
制备纳米SiO2气凝胶的层流等离子体发生装置，包括依次连接的气路结构、发生器2和电弧通道结构3，其特征在于：所述气路结构包括依次连接的气体输入管101、气体混合腔102和可调节直径大小的气体输出管103；所述发生器2包括阳极结构210和阴极结构220；所述阳极结构210包括阳极柱、阳极帽以及在阳极帽内依次安装的密封绝缘垫片、螺旋导电弹簧和阳极喷嘴；所述阴极结构220包括阴极柱和阴极罩；所述阳极结构210位于中心，沿阳极结构210周围环形等距离设置至少三个阴极结构220。
所述气体输出管103包括多个按照直径大小递减依次连接的伸缩节。
所述发生器2并联冷却结构4。
所述冷却机构为冷却水循环机或者真空冷却机。
所述螺旋导电弹簧为圆锥螺旋弹簧、蜗卷螺旋弹簧或中凹形螺旋弹簧。
所述气体混合腔102内设置有气体增压泵。
所述阳极喷嘴为圆台形，底面直径小的一端靠近电弧通道结构3。
所述气路结构内的气体介质包括氦气、氖气、氩气、氪气和氮气中的一种或者至少任意两种的混合。
所述阴极柱采用钨、紫铜或石墨制成；所述阴极罩采用SiO2或紫铜制成。
所述发生器2上安装有消声器5。
本实用新型通过依次连接的气路结构、发生器2和电弧通道结构3，将层流等离子的产生和输送一步完成，中间不需要中断，减少能量的损失和危险系数。气路结构通过气体输入管101输入气体，在气体混合腔102进行混合，对气体进行混合且让气体压强稳定，提高层流等离子产生的稳定性。所述的气体输出管103直径大小可以调节，调节范围在50-300㎜，通过调节气体输出管103的直径从而调节层流等离子射束的直径，提高层流等离子的适用范围。本实用新型的螺旋导电弹簧通电时，形成一个电磁压缩环，起到压缩等离子电弧的作用，也能使等离子电弧着弧点处于动态均布状态，延长了阳极的寿命和层流稳定。阳极喷嘴对电弧等离子体进行机械压缩。本实用新型的密封绝缘垫片使得电弧等离子体稳定且集中，可形成高弧压小电流层流长束等离子弧，阳极和阴极工作寿命长。本实用新型的阴极结构220围绕阳极结构210等距离设置，增加反应的均匀性和稳定性。
本实用新型的气体输出管103通过多个直径大小不同的伸缩节连接，通过伸缩气体输出管103来改变气体输出管103所展现的直径，从而改变层流等离子射束的直径。
本实用新型并联冷却结构4，可以通过阴极罩外壁的冷却结构4及内壁结构散去阴极柱上的热量。其应用在层流电弧等离子体发生器2装置中，可以稳定阴极柱，并延长阴极柱寿命。
本实用新型可以圆锥螺旋弹簧、蜗卷螺旋弹簧或中凹形螺旋弹簧。圆锥螺旋弹簧和中凹形螺旋弹簧的缓冲性能较好，能承受较大载荷。蜗卷螺旋弹簧能储存较多能量和承受较大载荷。可以根据需要选择合适的螺旋导电弹簧。
本实用新型通过气体增压泵对气体进行增压，气体的压强越大，所产生的层流等离子射束对应的就越长。
本实用新型的阳极喷嘴呈现递减结构，加强了层理等离子的压力，进一步加强了阳极喷嘴的机械压缩作用。
本实用新型采用性质稳定的气体作为工作气体，不易发生反应，压强稳定，从而产生的层流等离子射束也就稳定。高稳定的层流等离子射束在使用中便于控制。
本实用新型的阴极柱可用钨、紫铜或石墨制成，用来产生电弧；阴极罩用SiO2或紫铜制成，用来减少电场、磁场对弧柱和阴极弧根稳定性的影响，且能够通过阴极罩外壁的液、气流冷液及内壁结构散去阴极柱上的热量。其应用在层流电弧等离子体发生器2装置中，可以稳定弧柱，并延长阴极柱寿命。
本实用新型运行时声音小，安装的消声器5能够对发生器2产生的声音进行消声，最大限度地达到静音生产。