电离等离子装置、等离子清洗设备及等离子电离方法与流程

本发明涉及等离子，特别是涉及一种电离等离子装置、等离子清洗设备及等离子电离方法。

背景技术：

1、等离子体是由大量的带电粒子和中性粒子混合物组成，并且整体呈现电中性，是继固体、液体和气体后的第四种物质形态；相关技术中，电离等离子装置包括有中空的壳体及设置于壳体内部的阳极和阴极，从而在向电离等离子装置中通入待电离的气体，并对阳极和阴极施加一定的电压后，能够使得气体电离并产生等离子体；这类电离等离子装置虽然结构相对简单，然而活性粒子的含量也相对较低。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种电离等离子装置，其能够对气体进行二次电离，从而能够有效提高等离子体中活性粒子的含量。

2、本发明还提供了一种具有上述电离等离子装置的等离子清洗设备，及应用于上述电离等离子装置的等离子电离方法。

3、根据本发明第一方面实施例的电离等离子装置，包括壳体、阳极、第一阴极和第二阴极；壳体内部形成有依次连通的进气流道、第一电离区和第二电离区；阳极设置于壳体内，且包括有延伸到第一电离区中部的第一端；第一阴极呈环形且设置于第一电离区内，并环绕第一端；第二阴极设置于第二电离区，且位于所述第二电离区远离第一电离区的一端，第二阴极中空设置且一端延伸到壳体外部，并用于连通第二电离区和外界环境以排出等离子体。

4、根据本发明第一方面实施例的电离等离子装置，至少具有如下有益效果：

5、通过在壳体内设置第一电离区和第二电离区，并在第一电离区内设置环形的第一阴极、一端位于第一电离区中部的阳极，以及在第二电离区设置第二阴极，可使得待电离的气体通过第一阴极和阳极之间时发生第一次电离，并在流经第二阴极发生第二次电离，从而使得电离更加充分，进而能够有效提高等离子体中活性粒子的含量。

6、根据本发明第一方面一些实施例的电离等离子装置，电离等离子装置还包括有隔磁结构，隔磁结构设置于第一电离区，且用于将第一电离区内产生的电磁波约束在第一电离区的中心区域，以使电磁波能够更多地传播至第二电离区。

7、根据本发明第一方面一些实施例的电离等离子装置，隔磁结构包括有第一磁环和第二磁环，第一磁环设置于第一电离区，且位于第一阴极背离进气流道的一侧，并与第一阴极同轴设置；第二磁环设置于第一电离区，且位于第一阴极靠近进气流道的一侧，并与第一阴极同轴设置；第一磁环中轴线位置的磁力线方向和第二磁环中轴线位置的磁力线方向均平行于两者的轴向，且第一磁环和第二磁环相互靠近的一端的磁极相反。

8、根据本发明第一方面一些实施例的电离等离子装置，第一磁环和第二磁环的表面均设置有绝缘涂层。

9、根据本发明第一方面一些实施例的电离等离子装置，第一磁环的厚度大于第二磁环的厚度，和/或，第一磁环的磁性强于第二磁环的磁性。

10、根据本发明第一方面一些实施例的电离等离子装置，第二电离区的内径沿远离第一电离区的方向逐渐减小。

11、根据本发明第一方面一些实施例的电离等离子装置，第二阴极远离第一电离区的一端开口设置成喇叭状，且沿远离第一电离区的方向尺寸逐渐增大。

12、根据本发明第一方面一些实施例的电离等离子装置，进气流道包括有依次设置的进气腔、螺旋流道和气室，气室的一端连通第一电离区且环绕阳极设置，螺旋流道设置有多个，多个螺旋流道相互间隔且围绕阳极的中轴线螺旋设置，每一螺旋流道的一端均连通气室远离第一电离区的一端，且另一端均连通进气腔，进气腔用于连通外界供气装置。

13、根据本发明第一方面一些实施例的电离等离子装置，沿靠近第一电离区的方向，气室逐渐收窄。

14、根据本发明第一方面一些实施例的电离等离子装置，还包括有导流件，导流件包括导流本体和锥体部，导流本体设置于壳体内部，锥体部连接于导流本体的一端且延伸至气室内部，阳极包括有与第一端相对的第二端，第二端连接于锥体部，导流本体的周侧面设置有多个间隔分布的螺旋槽，且与壳体围合形成螺旋流道。

15、根据本发明第二方面一些实施例的等离子电离方法，应用于上述第一方面实施例的电离等离子装置，等离子电离方法包括有以下步骤：

16、使得流经第一电离区的气体在阳极和第一阴极之间发生第一次电离；

17、使得气体在流经第二阴极时发生第二次电离。

18、根据本发明第二方面一些实施例的等离子电离方法，至少具有如下有益效果：

19、使得待电离的气体在第一阴极和阳极之间发生第一次电离，并在流经第二阴极时发生第二次电离，气体电离能够更加充分，进而能够有效提高等离子体中活性粒子的含量。

20、根据本发明第二方面一些实施例的等离子电离方法，使得气体在流经第二阴极时发生第二次电离，包括：

21、通过隔磁结构隔离并约束第一次电离过程所产生的电磁波，并使得第一次电离过程所产生的带电粒子能够在电磁波的磁约束作用下有序运动至第二电离区，以使得流入到第二电离区内气体中的带电粒子的密度增加，进而使得气体在流经第二阴极时发生第二次电离。

22、根据本发明第三方面一些实施例的等离子清洗设备，包括有上述第一方面实施例的电离等离子装置。

23、根据本发明第三方面一些实施例的等离子清洗设备，至少具有如下有益效果：

24、通过采用上次第一方面的电离等离子装置，能够有效提高等离子体中活性粒子的含量，从而能够提高清洗效果。

25、根据本发明第四方面一些实施例的电离等离子装置，包括壳体、阳极和第一阴极；壳体内部形成有依次连通的进气流道和第一电离区；阳极设置于壳体内，且包括有延伸到第一电离区的第一端；第一阴极呈环形且设置于第一电离区，并环绕第一端；其中，进气流道包括有依次设置的进气腔、螺旋流道和气室，气室的一端连通第一电离区且环绕阳极设置，螺旋流道设置有多个，多个螺旋流道相互间隔且围绕阳极的中轴线螺旋设置，每一螺旋流道的一端均连通气室远离第一电离区的一端，且另一端均连通进气腔，进气腔用于连通外界供气装置。

26、根据本发明第四方面一些实施例的电离等离子装置，至少具有如下有益效果：

27、通过将进气流道设置成包括依次连通的进气腔、螺旋流道和气室，从而使得进入到进气腔内的气体将依次通过流经螺旋流道及气室后再进入第一电离区，并且在气体流经螺旋流道时将会相对壳体旋转，从而在气体进入到气室后能够形成旋涡状的涡流，进而使得从气室进入到第一电离区内的气流能够有序稳定流动，使得气体在第一电离区内能够电离的更加充分。

28、根据本发明第五方面一些实施例的电离等离子装置，包括壳体、阳极和第一阴极；壳体内部形成有依次连通的进气流道和第一电离区；阳极设置于壳体内，且包括有延伸到第一电离区的第一端；第一阴极呈环形且设置于第一电离区，并环绕第一端；其中，进气流道包括有气室，气室的一端连通第一电离区且环绕阳极设置，沿靠近第一电离区的方向，气室逐渐收窄。

29、根据本发明第五方面一些实施例的电离等离子装置，至少具有如下有益效果：

30、通过将进气流道设置成包括一端连通第一电离区的气室，且使得气室靠近第一电离区的一端收窄，能够使得待电离的气体在流入第一电离区之前气压增强，进而降低气流流动过程中的紊乱程度，并使得气流能够更加稳定有序地流入到第一电离区内，使得气体在第一电离区内能够电离的更加充分。

31、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。