[发明专利]一种可用于伤口愈合的常压冷等离子体发生装置

说明书

技术领域

本发明属于常压冷等离子体发生装置，具体涉及一种可用于伤口愈合的大气压低温等离子体发生装置。

背景技术

常压非平衡等离子体由于其不需要真空系统，并且其等离子体空间富集离子、电子、激发态原子、分子及自由基等都是活泼的反应性物种，这些活性粒子数量大、种类多、活性强，易于和所接触的材料表面发生反应。因此常压非平衡等离子体在航天、环境、生物医疗、材料的表面处理、食品杀菌、废水处理等方面的有很大的应用前景。

现有技术中，常压等离子体按等离子体温度与电子温度的关系，主要有常压平衡等离子体和常压非平衡等离子体。这两种常压等离子体由于等离子体特性的不同，有着不同的应用。常压平衡等离子体常指等离子体温度在几千开尔文以上的热等离子体，这类等离子体具有高温、高密度的特性常被用于等离子体材料合成、等离子体喷涂及金属熔融焊接等领域。而常压非平衡等离子体由于等离子体温度远小于电子温度，使得等离子体在保持丰富的活性粒子成分的同时，等离子温度只有几百开尔文。这种非平衡特性常用于非耐高温表面材料的处理以及生物医学的应用。

常规的常压非平衡等离子体多采用介质阻挡放电形式以及工作气体多为惰性工作气体如氩气和氦气产生。而这些工作气体一般价格昂贵，所以采用较为便宜的氮气、氧气、空气作为工作气体也就变得更具有实际意义。

发明内容

本发明提供一种可用于伤口愈合的常压非平衡冷等离子体发生装置，可采用惰性气体如氦气、氩气及其掺氧气体，也可以是成本较低的氮气（氮掺氧）、氧气和空气等作为工作气体。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种可用于伤口愈合的常压冷等离子体发生装置，包括接地的不锈钢筒帽，该筒帽内壁紧贴一层聚四氟材料的绝缘介质，顶部开口，底部安装有圆柱形绝缘底座，套有石英介质管的高压电极通过圆柱形绝缘底座中心置于不锈钢筒帽内，高压电极前端作为放电端，处在不锈钢筒帽顶部区域，后端与高压电源相连接，在高压电极后端连接着绝缘底座安装可调装置，所述的可调装置由绝缘圆柱块和旁侧装有带刻度的标尺的组成，并连接着绝缘底座安装聚四氟材料的绝缘介质外壳，所述的不锈钢筒帽一侧开有工作气体进气通道；所述石英介质管两端敞口，使所述的高压电极放电端与不锈钢筒帽顶部开口间无介质层阻挡，通过所述的可调装置调节高压电极与筒帽地电极间的放电间距。

所述高压电极的放电端的形状可以为平面状结构或者圆锥状结构。

所述高压电极材料可以是铜、钨等导电耐腐蚀材料。

所述的高压电源可以是交流电源或直流电源，其内部具有限流功能，以保证常压等离子体发生装置的低温特性。

所述的高压交流电源输出电压从0-25KV可调，输出频率从10kHz到50kHz可调。

在固定所述高压电源输出电压、频率及固定气流量条件下，通过调节放电间距，可改变发生长度和温度。

在固定放电间距及固定气流量条件下，通过调节所述高压电源输出电压和频率，可改变发生长度和温度。

在固定所述高压电源输出电压、频率及固定放电间距条件下，通过改变气体流量，可改变发生长度和温度。

所述的高压电极放电端作用于工作气体可产生大量能快速促进伤口愈合的氮氧化物，活性氧等活性粒子成分。

本发明具有如下显著优点：

(1)、由于在常压条件下产生等离子体，无需昂贵的真空设备，结构简单方便，易于制作，成本低。

(2)、由于高压电极至于不锈钢筒内，外有绝缘介质以及接地保护，安全可靠，可接触。

(3)、电极间无介质阻挡层，电源具有限流功能，等离子体活性粒子密度高，同时具有低温特性。

(4)、通过调节放电间距来调节等离子体放电强度，可改变等离子体温度及活性粒子密度，可用于不同的应用领域如等离子体医学和表面清洗等，拓展了应用范围

(5)、可以采用氮气（氮气掺氧）、氧气、空气作为工作气体可大大降低成本。

附图说明

图1为本发明(平面状电极)结构示意图。

图2为本发明(圆锥状电极)结构示意图。

具体实施方式