一种大面积介质阻挡等离子体放电电极板组合的制作方法

本发明属于大气压均匀介质阻挡放电等离子体领域，具体的说是涉及一种大面积介质阻挡等离子体放电电极板组合。

背景技术：

近年来，等离子体广泛应用到半导体制造、材料表面刻蚀清洁和杀菌消毒等领域，常见的等离子体放电类型包括辉光放电、电晕放电、电弧放电和介质阻挡放电等。从等离子体表面处理应用来说，电晕放电和电弧放电不适用，而介质阻挡放电相较于辉光等离子体设备而言可以在常压下产生等离子体，固介质阻挡放电等离子体设备省去了真空部分，大大增加了其实际应用的可行性，从而提高了等离子体处理材料的效率。但是传统的介质阻挡平行电极也存在电极面积小通入气体不均匀和电极容易发热的现象。

现有的介质阻挡放电电极如cn2870385y公布了一种大面积平板常压射频冷等离子体放电装置，实现了大气压下大面积均匀冷等离子体的产生，但是气体从间隙一侧通入不能均匀不满整个板间空隙且该电极板没有配套冷凝装置不能长时间的运行，又如cn203015262u发明了一种大气压诱导空气介质阻挡放电低温等离子体发生装置，该装置采用窄缝腔体作为进气端，有效的改善了放电间隙中气体分别不均的现象，但是随着电极面积的变大，气体进气端和出气段的气体密度不均的现象就会越明显，另外，该装置电极也没有冷凝装置，随着工作时间增加，温度较高的电极板可能会对待处理样品造成一定影响。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了一种大面积、气体均匀且电极能迅速降温的介质阻挡放电电极，能实现多种气氛下常压等离子体的产生，能够有效克服长时间放电造成的电极板过热的现象。

为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明是一种大面积介质阻挡等离子体放电电极板组合，包括数个电极板和数个绝缘板，电极板由绝缘板等距隔开，在每块电极板内设置有冷凝水管，每个冷凝水管的进水口和出水口设置在电极板的外侧，在绝缘板上等距的设有数个气孔，靠近电极板在相邻的两个绝缘板上均开设有固定介质板的介质板固定槽，绝缘板上的气孔通过一管路连接，在绝缘板上设置有与管路连接的二级缓冲罐，二级缓冲罐与气孔连接，在二级缓冲罐上设置有开孔，开孔的数量与所述气孔的数量一致。

本发明的进一步改进在于：每个冷凝水管的进水口和出水口设置在电极板非工作区域一端，每个冷凝水管的进水口和出水口上还设置有阀口。

本发明的进一步改进在于：每个冷凝水管在电极板内呈n型。

本发明的进一步改进在于：每个冷凝水管的直径为0.2-1cm。

本发明的进一步改进在于：电极板的面积为50-500cm²，电极间距离为0.1-2cm。

本发明的进一步改进在于：相邻的两个气孔之间的间距为1-2cm，每个气孔的直径为0.2-1cm。

本发明的进一步改进在于：介质板的厚度为0.1-1cm。

本发明的进一步改进在于：介质板的材质为石英玻璃、钢化玻璃、陶瓷、刚玉、聚四氟乙烯和环氧树脂中的一种。

本发明的进一步改进在于：绝缘板为聚四氟乙烯和环氧树脂中的一种。

本发明的进一步改进在于：电极板为铝、铜、钨、镍和铂的一种或合金或不锈钢材料。

本发明的有益效果是：本发明通过将多块电极与进气口交替分布即进气口、电极板、进气口、电极板式排布实现多种气氛下常压均匀等离子体的产生；电极内部开有冷凝水通道能够有效克服电极板发热的现象，实现介质阻挡等离子体装置长时间运作；多块电极并列增大了处理面积，进而提高了处理效率；介质板卡槽式设计方便介质板的更换。

附图说明

图1是本发明电极板的俯视图。

图2是本发明电极板的侧视图。

图3是本发明多块电极板组合后的俯视图。

图4是本发明多块电极板组合后的侧视图。

图5是本发明使用的立体图。

其中：1-电极板；2-绝缘板；3-气孔；4-进出水口；5-冷凝水管；6-介质板卡槽；7-导气管；8-二级气体缓冲罐；9-一级气体缓冲罐；10-介质板。

具体实施方式

以下将以图式揭露本发明的实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。

如图1-5所示，本发明是一种大面积介质阻挡等离子体放电电极板组合，包括数个电极板1和数个绝缘板2，所述电极板1由所述绝缘板2等距隔开，也就是说电极板的两侧都有绝缘板，优选的，本发明中选用电极板为三块，绝缘板为四块，在每块所述电极板1内设置有冷凝水管5，每个所述冷凝水管5的进水口和出水口4设置在所述电极板1的外侧，如图1所示，每个所述冷凝水管5在所述电极板1内呈n型，每个所述冷凝水管5的进水口和出水口4设置在电极板1非工作区域一端，其目的是避免金属接口对放电均匀度的影响，每个所述冷凝水管5的进水口和出水口4上还设置有阀口11，通过阀口进出冷凝水，每个所述冷凝水管5的直径为0.2-1cm，如图3所示，在所述绝缘板2上等距的设有数个气孔3，靠近所述电极板1在相邻的两个所述绝缘板2上均开设有固定介质板10的介质板固定槽6，相邻的两个所述气孔3之间的间距为1-2cm，每个所述气孔3的直径为0.2-1cm，所述介质板10的厚度为0.1-1cm，所述电极板1的面积为50-500cm²，电极间距离为0.1-2cm，电极间距离指工作时上下电极板间距既工作腔体垂直高度，上下电极板组合通过支架连接，所述绝缘板2上的气孔3通过一管路7连接，在所述绝缘板2上设置有与管路7连接的二级缓冲罐8，所述二级缓冲罐8与气孔3连接，在所述二级缓冲罐8上设置有开孔，所述开孔的数量与所述气孔3的数量一致。

所述绝缘板2为聚四氟乙烯和环氧树脂中的一种，所述电极板1为铝、铜、钨、镍和铂的一种或合金或不锈钢材料，所述介质板10的材质为石英玻璃、钢化玻璃、陶瓷、刚玉、聚四氟乙烯和环氧树脂中的一种。

通电工作时，气体从气孔扩散到反应极板间隙即工作时上下电极板间的工作腔体中，通过在绝缘板上开孔的进气方式，不仅能够实现放电间隙中均匀的进气，而且利用绝缘板固定多块电极板和介质能提高电极板工作效率，多块电极板的设计能极大降低电极板对电源的要求，在通入气体前，气体优先经一级气体缓冲罐9，再经管路7到二级气体缓冲罐8，最后通入极板间隙中。

以上所述仅为本发明的实施方式而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围之内。

技术特征：

1.一种大面积介质阻挡等离子体放电电极板组合，包括数个电极板（1）和数个绝缘板（2），其特征在于：所述电极板（1）由所述绝缘板（2）等距隔开，在每块所述电极板（1）内设置有冷凝水管（5），每个所述冷凝水管（5）的进水口和出水口（4）设置在所述电极板（1）的外侧，在所述绝缘板（2）上等距的设有数个气孔（3），靠近所述电极板（1）在相邻的两个所述绝缘板（2）上均开设有固定介质板（10）的介质板固定槽（6）。

2.根据权利要求1所述一种大面积介质阻挡等离子体放电电极板组合，其特征在于：每个所述冷凝水管（5）的进水口和出水口（4）设置在电极板（1）非工作区域一端，每个所述冷凝水管（5）的进水口和出水口（4）上还设置有阀口（11）。

3.根据权利要求1所述一种大面积介质阻挡等离子体放电电极板组合，其特征在于：每个所述冷凝水管（5）在所述电极板（1）内呈n型。

4.根据权利要求1所述一种大面积介质阻挡等离子体放电电极板组合，其特征在于：每个所述冷凝水管（5）的直径为0.2-1cm。

5.根据权利要求1所述一种大面积介质阻挡等离子体放电电极板组合，其特征在于：所述电极板（1）的面积为50-500cm²，电极间距离为0.1-2cm。

6.根据权利要求1所述一种大面积介质阻挡等离子体放电电极板组合，其特征在于：相邻的两个所述气孔（3）之间的间距为1-2cm，每个所述气孔（3）的直径为0.2-1cm。

7.根据权利要求1所述一种大面积介质阻挡等离子体放电电极板组合，其特征在于：所述介质板（10）的厚度为0.1-1cm。

8.根据权利要求1所述一种大面积介质阻挡等离子体放电电极板组合，其特征在于：所述介质板（10）的材质为石英玻璃、钢化玻璃、陶瓷、刚玉、聚四氟乙烯和环氧树脂中的一种。

9.根据权利要求1所述一种大面积介质阻挡等离子体放电电极板组合，其特征在于：所述绝缘板（2）为聚四氟乙烯和环氧树脂中的一种。

10.根据权利要求1所述一种大面积介质阻挡等离子体放电电极板组合，其特征在于：所述电极板（1）为铝、铜、钨、镍和铂的一种或合金或不锈钢材料。

技术总结
本发明是一种大面积介质阻挡等离子体放电电极板组合，包括数个电极板和数个绝缘板，电极板由绝缘板等距隔开，在每块电极板内设置有冷凝水管，每个冷凝水管的进水口和出水口设置在电极板的外侧，在绝缘板上等距的设有数个气孔，靠近电极板在相邻的两个绝缘板上均开设有固定介质板的介质板固定槽，绝缘板上的气孔通过一管路连接，在绝缘板上设置有与管路连接的二级缓冲罐，二级缓冲罐与气孔连接，在二级缓冲罐上设置有开孔，开孔的数量与所述气孔的数量一致。本发明通过将多块电极与进气口交替分布实现多种气氛下常压均匀等离子体的产生；电极内部开有冷凝水通道能够有效克服电极板发热的现象，实现介质阻挡等离子体装置长时间运作。

技术研发人员：朱志山;刘鹏
受保护的技术使用者：苏州爱特维电子科技有限公司
技术研发日：2020.12.28
技术公布日：2021.04.30