本發(fā)明涉及等離子體產(chǎn)生和低溫等離子體技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種成對(duì)電極共面放電等離子體發(fā)生裝置。

背景技術(shù)：

低溫等離子體在材料表面改性、薄膜沉積、光源，以及等離子體刻蝕等方面有很多應(yīng)用。介質(zhì)阻擋放電是一種在放電電極間加入介質(zhì)層的一種放電形式。由于介質(zhì)的存在，使放電更加穩(wěn)定，并避免了電流過大而形成電弧的危險(xiǎn)。介質(zhì)阻擋放電是大氣壓放電的重要方法。

介質(zhì)阻擋放電按放電結(jié)構(gòu)區(qū)分可以分為：體放電，沿面放電和共面放電三種。其中共面放電具有較大優(yōu)勢(shì)，由于共面放電中電極置于同側(cè)并埋藏于介質(zhì)之中，等離子體產(chǎn)生于介質(zhì)表面并具有一定厚度。這種結(jié)構(gòu)可以對(duì)厚度較大的器件表面進(jìn)行材料表面改性、薄膜沉積，也可以用于等離子體光源等。

通常設(shè)計(jì)的共面放電裝置中，埋藏于介質(zhì)層中的電極為“單個(gè)電極”排列，相鄰電極分別接到高壓電源的高壓端和接地端。在整個(gè)共面介質(zhì)阻擋放電裝置中，接電源高電壓端和接地端的電極相互間隔。由于電極加工精度的誤差，在這種裝置的氣體放電產(chǎn)生等離子體過程中，放電總是首先在電場(chǎng)強(qiáng)度最大的區(qū)域首先產(chǎn)生并擴(kuò)展，這就造成等離子體可能只產(chǎn)生于“單個(gè)電極”的一側(cè)，而不是在整個(gè)任意兩個(gè)“單個(gè)電極”之間區(qū)域產(chǎn)生。這樣的共面介質(zhì)阻擋放電裝置產(chǎn)生的等離子體具有明顯的不均勻性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的為提供一種成對(duì)電極共面放電等離子體發(fā)生裝置，能夠在共面放電裝置中產(chǎn)生均勻的等離子體。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種成對(duì)電極共面放電等離子體發(fā)生裝置，它包括介質(zhì)和若干對(duì)成對(duì)電極；成對(duì)電極為兩個(gè)間距較近、正負(fù)極性相同的電極；相鄰的成對(duì)電極之間的正負(fù)極性相反。

它還包括兩個(gè)2個(gè)單個(gè)電極；所述的介質(zhì)為板狀介質(zhì)；板狀介質(zhì)內(nèi)從一邊到另一邊依次設(shè)有一個(gè)單個(gè)電極A、若干對(duì)成對(duì)電極、一個(gè)單個(gè)電極B；

當(dāng)所述的成對(duì)電極的對(duì)數(shù)為偶數(shù)時(shí)，單個(gè)電極A與第偶數(shù)對(duì)成對(duì)電極接高壓電；單個(gè)電極B與第奇數(shù)對(duì)成對(duì)電極接地；

當(dāng)所述的成對(duì)電極的對(duì)數(shù)為奇數(shù)時(shí)，單個(gè)電極A、單個(gè)電極B與第偶數(shù)對(duì)成對(duì)電極接高壓電；第奇數(shù)對(duì)成對(duì)電極接地。

所述的板狀介質(zhì)為陶瓷或石英材料；所述的電極的材料為石墨、金屬或合金。

所述的電極的材料為Al，板狀介質(zhì)材料為Al₂O₃；單個(gè)電極的寬度為1mm；組成成對(duì)電極的兩個(gè)電極之間的距離為3mm；單個(gè)電極與成對(duì)電極之間的距離、相鄰兩對(duì)成對(duì)電極之間的距離為1～10mm。

所述的介質(zhì)為圓柱狀介質(zhì)；圓柱狀介質(zhì)外表面均勻設(shè)有若干對(duì)成對(duì)電極。

本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明提供的一種成對(duì)電極共面放電等離子體發(fā)生裝置通過設(shè)計(jì)間距較近、正負(fù)間隔的成對(duì)電極形成間隔電極效應(yīng)，保證了等離子體放電的穩(wěn)定，有利于介質(zhì)表面形成均勻放電的等離子體層。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的成對(duì)電極共面放電等離子體發(fā)生裝置示意圖；

圖2為成對(duì)電極的側(cè)視圖。

圖中：1.板狀介質(zhì)，2.單個(gè)電極A，3.單個(gè)電極B，4.成對(duì)電極A，5.成對(duì)電極B，6.正極導(dǎo)線，7.負(fù)極導(dǎo)線，8.圓柱狀介質(zhì)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案和有益效果進(jìn)一步進(jìn)行說明。

本發(fā)明的成對(duì)電極共面放電等離子體發(fā)生裝置包括介質(zhì)和若干對(duì)成對(duì)電極；成對(duì)電極為兩個(gè)間距較近、正負(fù)極性相同的電極；相鄰的成對(duì)電極之間的正負(fù)極性相反。

如圖1所示，本實(shí)施例中的成對(duì)電極共面放電等離子體發(fā)生裝置包括板狀介質(zhì)1、若干個(gè)單個(gè)電極、若干對(duì)成對(duì)電極。板狀介質(zhì)1為陶瓷或石英材料。板狀介質(zhì)1內(nèi)設(shè)有若干根電極，包括單個(gè)電極和成對(duì)電極。成對(duì)電極為間隔較近的兩個(gè)單個(gè)電極。電極的材料為石墨、金屬或合金。在本實(shí)施例中，板狀介質(zhì)1內(nèi)從 一邊到另一邊依次設(shè)有一個(gè)單個(gè)電極A2、9對(duì)成對(duì)電極、一個(gè)單個(gè)電極B3。單個(gè)電極A2、單個(gè)電極B3和成對(duì)電極中的第2、4、6、8對(duì)分別與正極導(dǎo)線6連接，接高壓電。成對(duì)電極中的第1、3、5、7、9對(duì)分別與負(fù)極導(dǎo)線7連接，接地。

在現(xiàn)有技術(shù)中，所有電極都是單個(gè)電極，放電總是首先在電場(chǎng)強(qiáng)度最大的區(qū)域首先產(chǎn)生并擴(kuò)展，這就造成等離子體可能只產(chǎn)生于單個(gè)電極的一側(cè)，而不是在整個(gè)任意兩個(gè)單個(gè)電極之間區(qū)域產(chǎn)生，這樣的共面介質(zhì)阻擋放電裝置產(chǎn)生的等離子體具有明顯的不均勻性。

本發(fā)明提供成對(duì)電極的設(shè)計(jì)，一對(duì)成對(duì)電極中兩個(gè)電極正負(fù)極性相同。在單個(gè)電極A2和成對(duì)電極A4之間形成強(qiáng)磁場(chǎng)，形成等離子體放電。而成對(duì)電極A4、成對(duì)電極B5同時(shí)接地，則保證了等離子體放電的穩(wěn)定。實(shí)驗(yàn)證明，這樣的設(shè)計(jì)形成間隔電極效應(yīng)，有利于板狀介質(zhì)1表面形成均勻放電的等離子體層。

在本實(shí)施例中，成對(duì)電極共面放電等離子體發(fā)生裝置采用將鋁塊進(jìn)行陽極氧化的方式制得。電極的材料為Al，板狀介質(zhì)1材料為Al₂O₃；單個(gè)電極的寬度為1mm。組成成對(duì)電極的兩個(gè)電極之間的距離為3mm。單個(gè)電極與成對(duì)電極之間的距離、相鄰兩對(duì)成對(duì)電極之間的距離為1～10mm。

在另一個(gè)實(shí)施例中，在圓柱狀介質(zhì)8上均勻設(shè)有若干對(duì)成對(duì)電極，相鄰的成對(duì)電極之間的正負(fù)極性相反。通電后，圓柱狀介質(zhì)8表面形成均勻放電的等離子體層。