[发明专利]一种微秒脉冲等离子体射流一体机装置及其使用方法

权利要求书

1.一种微秒脉冲等离子体射流一体机装置，其特征在于，包括微秒脉冲激励电源（1）、等离子体射流装置（2）和反应气体装置（29），所述微秒脉冲激励电源（1）通过连接线（26）内设置的高压线（27）与所述等离子体射流装置（2）的高压端连接，所述反应气体装置（29）内的反应气体通过进气管（31）进入所述微秒脉冲激励电源（1）的进气口（32），并通过所述连接线（26）内设置的出气管（28）进入所述等离子体射流装置（2）中；

其中，

所述微秒脉冲激励电源（1）包括低压模块和高压模块，所述低压模块包括调压器T（3）、整流桥（4）、倍压回路、触发控制电路和吸收保护电路，所述高压模块包括脉冲变压器PT（5），所述调压器T（3）的原边与交流电压连接，所述调压器T（3）的副边与所述整流桥（4）连接，所述整流桥（4）与所述倍压回路连接，所述倍压回路与所述触发控制电路和所述吸收保护电路连接，所述倍压回路与所述脉冲变压器PT（5）的原边连接，所述脉冲变压器PT（5）的副边与所述等离子体射流装置（2）连接；外部输入的交流电压经过所述调压器T（3）调压后作为所述微秒脉冲激励电源（1）的输入电压，该输入电压经过所述整流桥（4）后转换成直流电压；所述倍压回路对该直流电压进行升压充电，得到初始脉冲，并在所述触发控制电路的控制下进行放电，通过所述脉冲变压器PT（5）耦合对所述等离子体射流装置（2）输出高压微秒脉冲；所述触发控制电路控制所述倍压回路中开关IGBT（11）的开通和关断，对所述倍压回路进行隔离；所述吸收保护电路吸收所述开关IGBT（11）在开通和关断过程中产生的过电流和过电压；

所述等离子体射流装置（2）通过距离调节按钮（25）固定在金属支架（23）上，且所述等离子体射流装置（2）的外壳通过所述金属支架（23）接地，所述金属支架（23）固定在处理平台（24）上。

2.根据权利要求1所述的微秒脉冲等离子体射流一体机装置，其特征在于，所述倍压回路包括电阻R1（6）、一级电容C1（7）、二级电容C2（8）、升压电感L（9）、充电二极管D1（10）和开关IGBT（11），所述电阻R1（6）和所述一级电容C1（7）串联，所述一级电容C1（7）、所述升压电感L（9）、所述充电二极管D1（10）和所述二级电容C2（8）串联，所述开关IGBT（11）的栅极与所述触发控制电路连接，所述开关IGBT（11）的集电极与所述充电二极管D1（10）的负极连接，所述开关IGBT（11）的发射极与所述吸收保护电路连接；

所述整流桥（4）转换后的直流电压经过所述电阻R1（6）对所述一级电容C1（7）充电；

所述一级电容C1（7）通过所述升压电感L（9）、所述充电二极管D1（10）、所述脉冲变压器PT（5）的励磁电感和漏感对所述二级电容C2（8）升压充电；

所述开关IGBT（11）开通时，所述二级电容C2（8）由所述开关IGBT（11）、所述脉冲变压器PT（5）的漏感和所述脉冲变压器PT（5）的原边构成的回路放电。

3.根据权利要求2所述的微秒脉冲等离子体射流一体机装置，其特征在于，所述一级电容C1（7）由多个电解电容并联组成。

4.根据权利要求1所述的微秒脉冲等离子体射流一体机装置，其特征在于，所述触发控制电路包括脉冲发生器（12）、光电转换部分（13）和驱动回路（14），所述脉冲发生器（12）与所述光电转换部分（13）相连，所述光电转换部分（13）与所述驱动回路（14）相连，所述驱动回路（14）与所述开关IGBT（11）的栅极连接；

所述脉冲发生器（12）产生的脉冲，通过所述光电转换部分（13）把电信号转成光信号再转成电信号，输出到所述驱动回路（14），产生触发脉冲控制所述开关IGBT（11）的关断和开通。