RU2474094C1 - Устройство для получения высокочастотного емкостного газового разряда - Google Patents
Устройство для получения высокочастотного емкостного газового разряда Download PDFInfo
- Publication number
- RU2474094C1 RU2474094C1 RU2011125956/07A RU2011125956A RU2474094C1 RU 2474094 C1 RU2474094 C1 RU 2474094C1 RU 2011125956/07 A RU2011125956/07 A RU 2011125956/07A RU 2011125956 A RU2011125956 A RU 2011125956A RU 2474094 C1 RU2474094 C1 RU 2474094C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrodes
- dielectric
- filled chamber
- gas
- generator
- Prior art date
Links
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 31
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229920002799 BoPET Polymers 0.000 description 1
- 239000005041 Mylar™ Substances 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Устройство для получения высокочастотного емкостного газового разряда относится к плазменной технике и может быть использовано для возбуждения высокочастотного емкостного газового разряда, применяемого для обработки различных изделий высокочастотной низкотемпературной плазмой пониженного давления и в качестве активного элемента газового лазера. Заявленное устройство представляет собой диэлектрическую газонаполненную камеру, вблизи или внутри которой размещены, по меньшей мере, две пары параллельных проволочных электродов, часть которых подключена к ВЧ-генератору, оставшиеся заземлены, при этом подключение электродов к ВЧ-генератору и подключение оставшихся электродов к заземлению осуществлено параллельным способом, причем подключенные к ВЧ-генератору электроды чередуются через один с заземленными электродами. Каждый проволочный электрод выполнен в виде петли и размещен по периметру на внешней стороне диэлектрической газонаполненной камеры. Внутри диэлектрической газонаполненной камеры коаксиально установлен дополнительный проволочный электрод на диэлектрических опорах. Техническим результатом является обеспечение пространственной однородности и устойчивости горения высокочастотного емкостного газового разряда во всем объеме диэлектрической газонаполненной камеры. 3 ил.
Description
Изобретение относится к плазменной технике и может быть использовано для возбуждения высокочастотного емкостного газового разряда (ВЧЕ-разряда), применяемого для обработки различных изделий высокочастотной низкотемпературной плазмой пониженного давления и в качестве активного элемента газового лазера.
Прототипом является устройство для получения ВЧЕ-разряда, представляющее собой диэлектрическую газонаполненную камеру, внутри которой размещены, по меньшей мере, две пары параллельных проволочных электродов, часть которых подключена к ВЧ-генератору, а оставшиеся заземлены, при этом все электроды находятся в одной плоскости в ряд, причем подключенные к ВЧ-генератору электроды чередуются через один с заземленными электродами, а подключение электродов к ВЧ-генератору и подключение оставшихся электродов к заземлению осуществлено параллельным способом (пат. RU №2187217, МПК7 Н05Н 1/30, опубл. 10.08.2002).
Основным недостатком известного устройства является то, что устройство формирует плазму в виде листа, однородного только вдоль своей поверхности и прилегающего к плоскости диэлектрической газонаполненной камеры, вблизи которой все проволочные электроды расположены в одной плоскости в ряд.
Задачей изобретения является обеспечение пространственной однородности и устойчивости горения ВЧЕ-разряда во всем объеме диэлектрической газонаполненной камеры.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для получения ВЧЕ-разряда, представляющем собой диэлектрическую газонаполненную камеру, вблизи или внутри которой размещены, по меньшей мере, две пары параллельных проволочных электродов, часть которых параллельным способом подключена к ВЧ-генератору, а оставшиеся заземлены параллельным способом, причем подключенные к ВЧ-генератору электроды чередуются через один с заземленными электродами, согласно изобретению каждый проволочный электрод выполнен в виде петли и размещен по периметру на внешней стороне диэлектрической газонаполненной камеры, а внутри диэлектрической газонаполненной камеры коаксиально установлен на диэлектрических опорах дополнительный проволочный электрод.
Техническим результатом при использовании изобретения является возможность получения устойчивого, однородного высокочастотного ВЧЕ-разряда, заполняющего весь объем диэлектрической газонаполненной камеры.
В отличие от прототипа в предлагаемом изобретении проволочные электроды выполнены в форме петли и размещены на внешней стороне диэлектрической газонаполненной камеры по ее периметру, что обеспечивает распределение ВЧЕ-разряда по всему объему диэлектрической газонаполненной камеры. Предлагаемая конфигурация электродов при синфазном подключении проволочных электродов к ВЧ-генератору и к заземлению выравнивает электромагнитную составляющую поля и не создает во всем объеме диэлектрической газонаполненной камеры точек с нулевым значением поля, что обеспечивает однородность горения ВЧЕ-разряда по всему объему диэлектрической газонаполненной камеры. Дополнительный электрод, коаксиально установленный на диэлектрических опорах внутри диэлектрической газонаполненной камеры, обеспечивает устойчивость горения ВЧЕ-разряда.
Пример конструкции устройства для получения ВЧЕ-разряда показан на чертежах, где
на фиг.1 представлен общий вид устройства;
на фиг.2 изображен поперечный разрез устройства в плоскости А-А;
на фиг.3 представлен поперечный разрез устройства в плоскости Б-Б.
Устройство для получения высокочастотного емкостного газового разряда содержит диэлектрическую газонаполненную камеру 1, ВЧ-генератор 2, заземление 3 и систему электродов. Система электродов содержит группу проволочных электродов 4, подключенных к ВЧ-генератору 2, группу проволочных электродов 5, подключенных к заземлению 3, и дополнительный проволочный электрод 6. Проволочные электроды 4 и 5 выполнены в виде петли и размещены по периметру на внешней стороне диэлектрической газонаполненной камеры 1. Подключенные к ВЧ-генератору 2 электроды 4 чередуются через один с заземленными электродами 5. Подключение электродов 4 к ВЧ-генератору 2 и подключение электродов 5 к заземлению 3 осуществлено параллельным способом. Заземление 3 выполнено стандартным способом. Для исключения взаимной связи подводящих шнуров от ВЧ-генератора 2 и заземления 3 петлеобразные проволочные электроды 4 и 5 охватывают газоразрядную камеру 1 с противоположных сторон. Внутри диэлектрической газонаполненной камеры 1 коаксиально установлен дополнительный проволочный электрод 6 на диэлектрических опорах 7. Диэлектрическая газонаполненная цилиндрическая камера 1 имеет средства откачки и напуска газа необходимого давления.
Устройство работает следующим образом.
Сначала проводят вакуумирование диэлектрической газонаполненной камеры 1, а затем подают в нее плазмообразующий газ (например, аргон, азот, углекислый газ или их смесь) при давлении 10-60 Па. После включения ВЧ-генератора 2 в камере 1 зажигается ВЧЕ-разряд и формируется устойчивая плазма 8, заполняющая весь объем диэлектрической газонаполненной камеры 1, с пространственной однородностью горения ВЧЕ-разряда во всем ее объеме.
Были проведены испытания экспериментальной установки для получения высокочастотного емкостного разряда. Диэлектрическая газонаполненная камера была выполнена из кварцевой трубки диаметром 30 мм, толщиной 3 мм и длиной 2000 мм. Частота ВЧ-генератора составляла 13,56 МГц, выходная мощность 1 кВт. Проволочные петлеобразные медные электроды, числом 36 пар, диаметром 2 мм и длиной 100 мм размещали на внешней стороне диэлектрической газонаполненной камеры по ее периметру. Расстояние между соседними проволочными электродами составляло 25 мм. Внутри диэлектрической газонаполненной цилиндрической камеры коаксиально устанавливали дополнительный проволочный медный электрод диаметром 4 мм и длиной 2000 мм на диэлектрических опорах.
Для доказательства образования ВЧЕ-разряда, однородного по всему объему диэлектрической газоразрядной камеры, был проведен следующий эксперимент. Образец лавсановой бумаги размером 10×2000 мм помещали в газоразрядную диэлектрическую камеру и обрабатывали в ВЧЕ-разряде при следующих режимных условиях: напряжение - 2 кВ, ток - 2 А, плазмообразующий газ - аргон, давление в газоразрядной диэлектрической камере - 30 Па, время обработки - 2 мин. Затем измеряли показатель смачиваемости по всей длине образца лавсановой бумаги через каждые 30 мм. В результате эксперимента было установлено, что показатель смачиваемости обработанного ВЧЕ-разрядом образца увеличился на 70% по сравнению с необработанным, при этом величина показателя смачиваемости не изменялась по всей длине обработанного образца. Во время эксперимента визуально было определено устойчивое образование ВЧЕ-разряда, однородно заполняющего весь объем диэлектрической газоразрядной камеры.
Таким образом, предлагаемое изобретение в отличие от прототипа обеспечивает устойчивость и пространственную однородность горения ВЧЕ-разряда во всем объеме диэлектрической газонаполненной камеры.
Claims (1)
- Устройство для получения высокочастотного емкостного газового разряда, представляющее собой диэлектрическую газонаполненную камеру, вблизи или внутри которой размещены, по меньшей мере, две пары параллельных проволочных электродов, часть которых параллельным способом подключена к ВЧ-генератору, а оставшиеся заземлены параллельным способом, причем подключенные к ВЧ-генератору электроды чередуются через один с заземленными электродами, отличающееся тем, что каждый проволочный электрод выполнен в виде петли и размещен по периметру на внешней стороне диэлектрической газонаполненной камеры, а внутри диэлектрической газонаполненной камеры коаксиально установлен на диэлектрических опорах дополнительный проволочный электрод.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011125956/07A RU2474094C1 (ru) | 2011-06-23 | 2011-06-23 | Устройство для получения высокочастотного емкостного газового разряда |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011125956/07A RU2474094C1 (ru) | 2011-06-23 | 2011-06-23 | Устройство для получения высокочастотного емкостного газового разряда |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011125956A RU2011125956A (ru) | 2012-12-27 |
| RU2474094C1 true RU2474094C1 (ru) | 2013-01-27 |
Family
ID=48807175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011125956/07A RU2474094C1 (ru) | 2011-06-23 | 2011-06-23 | Устройство для получения высокочастотного емкостного газового разряда |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2474094C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU1610927C (ru) * | 1988-12-16 | 1993-04-30 | Научно-производственное объединение "Мединструмент" | Устройство дл нанесени покрытий в вакууме |
| RU94038376A (ru) * | 1994-10-11 | 1996-08-10 | В.Н. Коровин | Устройство для обеззараживания поверхностей посредством холодной плазмы |
| KR20010021935A (ko) * | 1997-07-16 | 2001-03-15 | 쉬에르 피에르 | 표면파 플라즈마를 이용한 기체 여기 장치 |
| RU2187217C1 (ru) * | 2001-06-27 | 2002-08-10 | Дубинова Ирина Дмитриевна | Устройство для получения высокочастотного емкостного газового разряда |
| GB2442990A (en) * | 2004-10-04 | 2008-04-23 | C Tech Innovation Ltd | Microwave plasma apparatus |
-
2011
- 2011-06-23 RU RU2011125956/07A patent/RU2474094C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU1610927C (ru) * | 1988-12-16 | 1993-04-30 | Научно-производственное объединение "Мединструмент" | Устройство дл нанесени покрытий в вакууме |
| RU94038376A (ru) * | 1994-10-11 | 1996-08-10 | В.Н. Коровин | Устройство для обеззараживания поверхностей посредством холодной плазмы |
| KR20010021935A (ko) * | 1997-07-16 | 2001-03-15 | 쉬에르 피에르 | 표면파 플라즈마를 이용한 기체 여기 장치 |
| RU2187217C1 (ru) * | 2001-06-27 | 2002-08-10 | Дубинова Ирина Дмитриевна | Устройство для получения высокочастотного емкостного газового разряда |
| GB2442990A (en) * | 2004-10-04 | 2008-04-23 | C Tech Innovation Ltd | Microwave plasma apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2011125956A (ru) | 2012-12-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8222822B2 (en) | Inductively-coupled plasma device | |
| Nie et al. | A two-dimensional cold atmospheric plasma jet array for uniform treatment of large-area surfaces for plasma medicine | |
| Choi et al. | Microwave-excited atmospheric-pressure microplasmas based on a coaxial transmission line resonator | |
| US8547021B2 (en) | Plasma processing apparatus | |
| Liu et al. | Heating mode transition in capacitively coupled CF4 discharges: comparison of experiments with simulations | |
| US20080060579A1 (en) | Apparatus of triple-electrode dielectric barrier discharge at atmospheric pressure | |
| Kaeppelin et al. | Different operational regimes in a helicon plasma source | |
| CN108269728A (zh) | 电容耦合等离子体处理装置与等离子体处理方法 | |
| Srisonphan et al. | Localized electric field enhanced streamer cold plasma interaction on biological curved surfaces and its shadow effect | |
| Seo et al. | A study on characterization of atmospheric pressure plasma jets according to the driving frequency for biomedical applications | |
| Akishev et al. | Special issue on recent developments in plasma sources and new plasma regimes | |
| RU2474094C1 (ru) | Устройство для получения высокочастотного емкостного газового разряда | |
| RU112577U1 (ru) | Устройство для получения высокочастотного емкостного газового разряда | |
| US20060124612A1 (en) | Generation of diffuse non-thermal atmosheric plasmas | |
| Bai et al. | Radial structures of atmospheric-pressure glow discharges with multiple current pulses in helium | |
| Ebrahimi et al. | The influence of electrical waveform on the electron density and collision frequency of low-pressure gas discharge plasma | |
| US12478794B2 (en) | Plasma device for skin treatment | |
| Antipov et al. | Interelectrode microwave glow discharge in atmospheric-pressure argon flow | |
| Li et al. | Radio‐Frequency, Atmospheric‐Pressure Glow Discharges: Producing Methods, Characteristics and Applications in Bio‐Medical Fields | |
| Law et al. | Compact atmospheric pressure plasma self-resonant drive circuits | |
| RU2187217C1 (ru) | Устройство для получения высокочастотного емкостного газового разряда | |
| Khan et al. | Effect of varying voltage on electron density in oxygen homogeneous dielectric barrier discharge under atmospheric pressure | |
| Bunme et al. | Polarity effect of pulsed corona discharge plasma on seed surface modification | |
| KR101284735B1 (ko) | 외부 커패시터를 이용한 대기압 플라즈마 발생장치 | |
| KR101013357B1 (ko) | 고전력 플라즈마 발생 장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200624 |