專利名稱：等離子體放電腔體內置冷卻電極的絕緣密封裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于基本電氣元件技術領域，特別涉及絕緣密封裝置，可用于等離子體放電腔體內置冷卻電極與等離子體腔體的絕緣和密封。
背景技術：
研究電磁波在等離子體中的傳播特性，以及等離子體與電磁波的相互作用是宇宙飛行器再入、電離層研究、等離子體隱身技術等研究工作的基礎和關鍵 內容。在地面實驗研究中，利用低氣壓輝光放電可以產生穩定的大面積均勻等離子體，從而進行電磁波與等離子體的相互作用機理研究。專利文獻《大面積均勻非磁化等離子體產生裝置及方法》(公開號102361531A)中提出了一種大面積均勻非磁化等離子體產生裝置及方法，其采用內置環形網狀電極與金屬外壁之間產生等離子體，再利用低氣壓下電子的平均自由程比較長的特性，電子通過電極網孔擴散到電極內部，從而產生通透的大面積等離子體。但是由于等離子體的電子密度大小與放電功率有關，在提高放電功率提高電子密度的同時也會導致發熱量的增大，尤其在低氣壓下，由于空氣稀薄，熱傳導過程大大降低，內置電極只能通過輻射的方式向外散熱，熱量的積累將會使內置電極的溫度迅速升高，內置電極溫度過高導致等離子體產生系統不穩定。為了解決這個問題，通常通過更換內部電極，將環形網狀電極更換為螺旋管狀冷卻電極，降低內部電極的溫度。但由于已有的電極密封，是將內置冷卻電極固定在放電腔體上，往往導致內置冷卻電極不能更換，等離子體產生系統不靈活；同時由于電極結構的改變，使電極接口處與放電腔體外壁接近的電極部分容易發生弧光放電，造成等離子體產生系統的不穩定。
發明內容
本發明的目的在于針對上述問題，提出一種等離子體放電腔體內置冷卻電極的絕緣密封裝置，以方便等離子體產生裝置內置冷卻電極的更換，提高等離子產生系統的靈活性；同時防止電極接口處與放電腔體外壁接近的電極部分發生弧光放電，提高等離子體產生系統的穩定性。為實現上述目的，本發明的等離子體放電腔體內置冷卻電極的絕緣密封裝置，包括金屬螺桿和絕緣擋板；金屬螺桿內開有兩個并行的通孔，上部固定有鎖緊頂蓋，下部連接有絕緣底座；鎖緊頂蓋下端嵌入絕緣底座上端；絕緣擋板套在絕緣底座上部，絕緣底座固定在等離子放電腔體上。上述等離子體放電腔體內置冷卻電極的絕緣密封裝置，其中所述的金屬螺桿為帶外螺紋的金屬圓形螺桿，兩個通孔內分別穿有流動冷卻硅油的入口電極和出口電極。上述等離子體放電腔體內置冷卻電極的絕緣密封裝置，其中所述的鎖緊頂蓋通過螺紋與金屬螺桿連接，并在內側下端設有下部倒角。
上述等離子體放電腔體內置冷卻電極的絕緣密封裝置，其中所述的絕緣底座通過螺紋與金屬螺桿連接，通過鎖緊螺母固定在等離子體放電腔體上。上述等離子體放電腔體內置冷卻電極的絕緣密封裝置,其中所述的絕緣底座的內側中部位置設有中部倒角、內測上端設有上部倒角、中部外側設有圓環形臺階，絕緣擋板放置在圓環形臺階上。上述等離子體放電腔體內置冷卻電極的絕緣密封裝置，其中所述的絕緣底座和絕緣擋板均采用聚四氟乙烯或環氧樹脂。上述等離子體放電腔體內置冷卻電極的絕緣密封裝置， 其中所述的絕緣底座通過擠壓橡膠密封墊與等離子腔體密封，鎖緊螺母通過擠壓橡膠密封墊與等離子腔體密封。上述等離子體放電腔體內置冷卻電極的絕緣密封裝置，其中所述的下部倒角、中部倒角和金屬螺桿接合的位置處放置有橡膠密封圈，通過擠壓橡膠密封圈實現金屬螺桿、鎖緊頂蓋和絕緣底座三者的密封。上述等離子體放電腔體內置冷卻電極的絕緣密封裝置，其中所述的上部倒角位置處放置有橡膠密封圈，通過擠壓橡膠密封圈實現鎖緊頂蓋與絕緣底座兩者的密封。本發明具有以下優點I、本發明采用螺紋連接和嵌入式的連接方式，實現了內置冷卻電極的快速拆裝，不影響等離子產生系統的密封性和絕緣性，方便等離子產生裝置內置冷卻電極的更換，大大的提高了等離子產生系統的靈活性。2、本發明采用絕緣材料隔離電極接口部分與等離子腔體，防止電極接口處與放電腔體外壁接近的電極部分發生弧光放電，大大的提高了等離子體產生系統穩定性。下面結合附圖對本將發明作進一步說明
圖I為本發明的整體結構示意圖。
具體實施例方式參照圖1，本發明的等離子體放電腔體內置冷卻電極的絕緣密封裝置，包括金屬螺桿I、鎖緊頂蓋2、絕緣底座3、絕緣擋板4、橡膠密封圈5、橡膠密封圈6、鎖緊螺母7、橡膠密封墊8和橡膠密封墊11 ;其中金屬螺桿I為帶外螺紋的金屬圓形螺桿，該金屬圓形螺桿內開有兩個并行的通孔9和10，通孔9和10內分別穿有流動冷卻硅油的入口電極和出口電極；鎖緊頂蓋2的下部開有倒角21 ;絕緣底座3的中部內側開有倒角31、上部開有倒角32，上部外側設有圓形臺階33。鎖緊頂蓋2，通過螺紋與金屬螺桿I的上部連接，絕緣底座3通過螺紋固定在金屬螺桿I的下部，鎖緊頂蓋2的下端嵌入絕緣底座3的上端5cm ;中部內側倒角31內放置有絕緣密封圈5，下部倒角21用于擠壓絕緣密封圈5，上部倒角32內放置有絕緣密封圈6 ;沿著金屬螺桿I的螺紋向下旋轉鎖緊頂蓋2，鎖緊頂蓋2和絕緣底座3同時擠壓絕緣密封圈5和絕緣密封圈6，實現金屬螺桿I與絕緣底座3之間的密封和鎖緊頂蓋2與絕緣底座3之間的密封。絕緣底座3，采用聚四氟乙烯或環氧樹脂，放置在等離子腔體內部，其下端的螺紋部分穿過等離子腔體；等離子腔體通過鎖緊螺母7與絕緣底座3的螺紋連接，橡膠密封墊8放置在絕緣底座3與等離子腔體之間，用于實現絕緣底座3與等離子腔體的密封；橡膠密封墊11放置在鎖緊螺母7與等離子腔體之間，用于實現鎖緊螺母7與等離子腔體的密封，旋緊鎖緊螺母7將絕緣底座3固定在等離子腔體上。絕緣擋板4，采用高度為8cm的聚四氟乙烯或環氧樹脂的圓筒，放置在絕緣底座3的圓環形臺階33上，用于防止等離子腔體與內置冷卻電極接口部分發生弧光放電。通過絕緣底座3與金屬螺桿I之間的密封、絕緣底座3與等離子腔體之間的密封，保證了金屬螺桿I與等離子體腔體的密封性；通過絕緣底座3與金屬螺桿I之間的絕緣、絕緣底座3與等離子腔體2之間的絕緣，保證了金屬螺桿I與等離子腔體的絕緣性；通過金屬螺桿I與絕緣底座3之間的螺紋連接和多級密封的方式，方便了等離子產生裝置內置冷卻電極的更換；通過絕緣擋板4隔離內置冷卻電極接口處與等離子腔體外 壁，防止發生弧光放電。工作時，對等離子體腔體密封抽真空，在內置冷卻電極與等離子腔體之間施加交流高壓，使等離子腔體內部產生高密度等離子體，并在內置冷卻電極的入口電極和出口電極通有循環冷卻的硅油，降低內置冷卻電極溫度，提高系統穩定性；絕緣底座3和絕緣擋板4采用絕緣材料使內置冷卻電極與等離子腔體之間具有較好的絕緣性，使得內置冷卻電極可以穩定放電；絕緣底座3與等離子腔體和金屬螺桿I之間采用多級密封的方式，保證了等離子腔體的密封性，維持等離子體腔體內部的真空狀態，使得等離子產生系統可以長時間穩定工作。以上實例僅是對本發明的參考說明，并不構成對本發明內容的任何限制。
權利要求
1.一種等離子體放電腔體內置冷卻電極的絕緣密封裝置，其特征在于包括金屬螺桿(1)和絕緣擋板(4);金屬螺桿(I)內開有兩個并行的通孔(9)和(10)，上部連接有鎖緊頂蓋(2)，下部連接有絕緣底座(3);鎖緊頂蓋(2)下端嵌入絕緣底座(3)上端；絕緣擋板(4)套在絕緣底座(3 )上部，絕緣底座(3 )固定在等離子放電腔體上。
2.根據權利要求I所述的等離子體放電腔體內置冷卻電極的絕緣密封裝置，其特征在于金屬螺桿(I)為帶外螺紋的金屬圓形螺桿，通孔(9)和(10)內分別穿有流動冷卻硅油的入口電極和出口電極。
3.根據權利要求I所述的等離子體放電腔體內置冷卻電極的絕緣密封裝置，其特征在于鎖緊頂蓋(2)通過螺紋與金屬螺桿(I)連接，并在內側下端設有下部倒角(21)。
4.根據權利要求I所述的等離子體放電腔體內置冷卻電極的絕緣密封裝置，其特征在于絕緣底座(3)通過螺紋與金屬螺桿(I)連接，通過鎖緊螺母(7)固定在等離子體放電腔體上。
5.根據權利要求I所述的等離子體放電腔體內置冷卻電極的絕緣密封裝置，其特征在于絕緣底座(3)的內側中部位置設有中部倒角(31)、內測上端設有上部倒角(32)、中部外側設有圓形臺階(33)，絕緣擋板(4)放置在圓形臺階(33)上。
6.根據權利要求I所述的等離子體放電腔體內置冷卻電極的絕緣密封裝置，其特征在于絕緣底座(3)和絕緣擋板(4)均采用聚四氟乙烯或環氧樹脂。
7.根據權利要求4所述的等離子體放電腔體內置冷卻電極的絕緣密封裝置，其特征在于絕緣底座(3)通過擠壓橡膠密封墊(8)實現絕緣底座(3)與等離子腔體的密封，鎖緊螺母(7)通過擠壓橡膠密封墊(11)實現鎖緊螺母(7)與等離子腔體的密封。
8.根據權利要求3或5所述的等離子體放電腔體內置冷卻電極的絕緣密封裝置，其特征在于下部倒角(21)、中部倒角(31)和金屬螺桿(I)接合的位置處放置有橡膠密封圈(6)，通過擠壓橡膠密封圈(6)實現金屬螺桿(I)、鎖緊頂蓋(2)和絕緣底座(3)三者的密封。
9.根據權利要求5所述的等離子體放電腔體內置冷卻電極的絕緣密封裝置，其特征在于上部倒角(32)位置處放置有橡膠密封圈(5)，通過擠壓橡膠密封圈(5)實現鎖緊頂蓋(2)與絕緣底座(3)兩者的密封。
全文摘要
本發明公開了一種等離子體放電腔體內置冷卻電極的絕緣密封裝置。主要解決目前等離子產生系統內置冷卻電極不可更換、電極接口處放電不穩定的問題。整個裝置主要包括金屬螺桿(1)、鎖緊頂蓋(2)、絕緣底座(3)和絕緣擋板(4)，金屬螺桿(1)上部連接鎖緊頂蓋(2)，下部連接絕緣底座(3)，本裝置通過螺紋連接和嵌入式的連接方式，實現內置冷卻電極的快速拆裝，絕緣擋板(4)套在絕緣底座(3)上部，通過絕緣擋板(4)防止電極接口部分與等離子腔體發生弧光放電。本發明方便等離子體產生裝置內置冷卻電極的更換，同時防止電極接口部分發生弧光放電，可用于等離子產生系統內置冷卻電極與等離子腔體的絕緣和密封。
文檔編號H05H1/24GK102769989SQ20121024564
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月17日 優先權日2012年7月17日
發明者劉彥明, 李小平, 謝楷, 賀錚光, 邵明緒 申請人:西安電子科技大學