一种实现大气压下空气中均匀辉光放电的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及气体放电技术领域，具体是一种实现大气压下空气中均匀辉光放电的
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【背景技术】
[0002]均匀辉光放电产生的低温等离子体的功率密度适中、分布均匀，是材料表面处理领域理想的选择。目前均匀辉光放电还依赖于真空装置和特殊的背景气体，大大地影响了工业生产过程中的流水线作业，因此实现大气压下空气中均匀辉光放电具有广阔的工业应用前景。中国专利CN200510011372.5介绍如果不采取适当的措施增加放电所需的初始电子浓度，就不能在低电场强度下引发放电，实现大气压下空气中均匀辉光放电。
[0003]
【发明内容】
本发明的目的是提供一种实现大气压下空气中均匀辉光放电的装置，以解决现有技术介质阻挡放电技术中存在放电不均匀、局部过热、放电不稳定的问题，以及材料表面处理局限性的问题。
[0004]为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为:
一种实现大气压下空气中均匀辉光放电的装置，其特征在于:包括有相对设置的上放电电极、下放电电极，上放电电极朝向下放电电极的下表面为放电表面，且上放电电极的放电表面吸附有低放射性物质，上、下放电电极之间设置有绝缘介质板，绝缘介质板紧贴下放电电极上表面，且绝缘介质板与上放电电极的放电表面之间有空气间隙，还包括有交流电源，交流电源分别与上、下放电电极电连接并交替供电。
[0005]所述的一种实现大气压下空气中均勻辉光放电的装置，其特征在于:上放电电极上表面、下放电电极下表面分别垂直连接有电极接线柱，交流电源通过导线分别与上、下放电电极的电极接线柱电连接。
[0006]所述的一种实现大气压下空气中均匀辉光放电的装置，其特征在于:吸附在上放电电极放电表面的低放射性物质为碳-14。
[0007]所述的一种实现大气压下空气中均匀辉光放电的装置，其特征在于:所述上放电电极和下放电电极均采用不锈钢材料制成，直径均为100mm，厚度均为6mm。
[0008]所述的一种实现大气压下空气中均匀辉光放电的装置，其特征在于:所述绝缘介质板由玻璃、或者石英、或者陶瓷、或刚玉材料制作而成，绝缘介质板直径为200mm、厚度为0.5 ?2mmο
[0009]所述的一种实现大气压下空气中均匀辉光放电的装置，其特征在于:所述上放电电极的放电表面与绝缘介质板之间的空气间隙厚度为2?7mm。
[0010]所述的一种实现大气压下空气中均匀辉光放电的装置，其特征在于:所述交流电源频率为5?50kHz，峰值电压为5?80KV，工作功率为2?100W，交替施加于上放电电极和下放电电极。
[0011]本发明具有以下优点:
1、低放射性物质吸附在上放电电极的放电表面，在满足对人体无害的条件下，持续不断地向空气气隙中放射β射线，为介质阻挡放电提供初始电子，降低了大气压下气体放电所需要的电场强度，可以实现大气压下空气中的均匀辉光放电。
[0012]2、低放射性物质吸附在上放电电极的放电表面，有效地降低了大气压下气体放电所需要的电场强度，大大地减小了气体放电过程中产生的热量，有利于实现大气压下空气中的稳定放电。
[0013]综上所述，本发明可以实现大气压下空气中的均匀辉光放电，且放电性能稳定，在材料表面处理领域有广阔的工业应用前景。
【附图说明】
[0014]图1为本发明结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]如图1所示，一种实现大气压下空气中均匀辉光放电的装置，包括有相对设置的上放电电极1、下放电电极4，上放电电极I朝向下放电电极4的下表面为放电表面，且上放电电极I的放电表面吸附有低放射性物质2，上、下放电电极1、4之间设置有绝缘介质板3，绝缘介质板3紧贴下放电电极4上表面，且绝缘介质板3与上放电电极I的放电表面之间有空气间隙，还包括有交流电源5，交流电源5分别与上、下放电电极1、4电连接并交替供电。
[0016]上放电电极I上表面、下放电电极4下表面分别垂直连接有电极接线柱，交流电源5通过导线分别与上、下放电电极1、4的电极接线柱电连接。
[0017]吸附在上放电电极I放电表面的低放射性物质2为碳-14。
[0018]上放电电极I和下放电电极4均采用不锈钢材料制成，直径均为100mm，厚度均为6mm ο
[0019]绝缘介质板3由玻璃、或者石英、或者陶瓷、或刚玉材料制作而成,绝缘介质板直径为200mm、厚度为0.5?2mm。
[0020]上放电电极I的放电表面与绝缘介质板3之间的空气间隙厚度为2?7mm。
[0021]交流电源5频率为5?50kHz，峰值电压为5?80KV，工作功率为2?100W，交替施加于上放电电极和下放电电极。
[0022]本发明包括交流电源、绝缘介质板、上放电电极和下放电电极,通过物理或化学方法把具有低放射性物质吸附到上放电电极的放电表面。绝缘介质板置于上放电电极和下放电电极之间且绝缘介质板的下表面紧贴着下放电电极的上表面；交流电源为上放电电极和下放电电极两端供电。
[0023]吸附在上放电电极放电表面的放射性物质，可以持续不断地向空气气隙中放射β射线，增加空气中初始电子的浓度、减小气体放电所需要的电场强度，实现放电的均匀。由于放射性材料的活度一方面对人体有危害，另一方面直接关系到气体放电气隙中初始电子的浓度，因此选取半衰期为5710年的碳-14。
[0024]上放电电极和下放电电极均采用不锈钢材料，直径为100mm，厚度为6mm。不锈钢材料不但具有良好的导电、散热性能，还具有可吸附性，便于碳-14的吸附。所放电电极和下放电电极的直径和厚度根据碳-14的放射性活度、机械加工精度来确定。
[0025]上放电电极和绝缘介质板之间的空气间隙为2?7mm。上放电电极和绝缘介质板之间的空气间隙根据所述电源的功率、电离气体的种类以及碳-14的放射性活度来确定。
[0026]绝缘介质板紧贴在下放电电极的上表面。避免绝缘介质板和下放电电极之间存在空气间隙，对放电的整体性能产生影响。
[0027]电源为高压交流电源，频率为5?50kHz，峰值电压为5?80KV，工作功率为2?50W,交替施加于上放电电极和下放电电极两端。
【主权项】
1.一种实现大气压下空气中均匀辉光放电的装置，其特征在于:包括有相对设置的上放电电极、下放电电极，上放电电极朝向下放电电极的下表面为放电表面，且上放电电极的放电表面吸附有低放射性物质，上、下放电电极之间设置有绝缘介质板，绝缘介质板紧贴下放电电极上表面，且绝缘介质板与上放电电极的放电表面之间有空气间隙，还包括有交流电源，交流电源分别与上、下放电电极电连接并交替供电。
2.根据权利要求1所述的一种实现大气压下空气中均匀辉光放电的装置，其特征在于:上放电电极上表面、下放电电极下表面分别垂直连接有电极接线柱，交流电源通过导线分别与上、下放电电极的电极接线柱电连接。
3.根据权利要求1所述的一种实现大气压下空气中均匀辉光放电的装置，其特征在于:吸附在上放电电极放电表面的低放射性物质为碳-14。
4.根据权利要求1所述的一种实现大气压下空气中均匀辉光放电的装置，其特征在于:所述上放电电极和下放电电极均采用不锈钢材料制成，直径均为100mm，厚度均为6mm。
5.根据权利要求1所述的一种实现大气压下空气中均匀辉光放电的装置，其特征在于:所述绝缘介质板由玻璃、或者石英、或者陶瓷、或刚玉材料制作而成，绝缘介质板直径为200mm、厚度为 0.5 ?2mm。
6.根据权利要求1所述的一种实现大气压下空气中均匀辉光放电的装置，其特征在于:所述上放电电极的放电表面与绝缘介质板之间的空气间隙厚度为2?7_。
7.根据权利要求1所述的一种实现大气压下空气中均匀辉光放电的装置，其特征在于:所述交流电源频率为5?50kHz，峰值电压为5?80KV，工作功率为2?100W，交替施加于上放电电极和下放电电极。
【专利摘要】本发明公开了一种实现大气压下空气中均匀辉光放电的装置，包括交流电源、绝缘介质板、上放电电极和下放电电极，通过物理或化学方法把具有低放射性的物质吸附到上放电电极的放电表面；绝缘介质板置于上放电电极和下放电电极之间，绝缘介质板的下表面紧贴着下放电电极；交流电源为上放电电极和下放电电极两端供电。本发明可以实现大气压下空气中的均匀辉光放电，且放电性能稳定，在材料表面处理领域有广阔的工业应用前景。
【IPC分类】H05H1-24
【公开号】CN104619106
【申请号】CN201510021685
【发明人】李建权, 郭腾, 孙凯, 杜绪兵
【申请人】合肥工业大学
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年1月15日