專利名稱：一種等離子體射流密度范圍調節器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種等離子體密度調節器，具體涉及一種等離子體射流密度范圍調節器。
背景技術：
等離子體作為物質存在的第四態不僅已為人們所認識，而且等離子體技術已進入廣泛的實際應用領域，低氣壓低溫等離子體是現代科學技術應用的重要工具，等離子體射流在對金屬、微電子、聚合物、生物功能材料、低溫滅菌及污染治理等諸多領域的應用研究開始蓬勃發展；在不同應用領域中對等離子體射流密度的要求不盡相同，而各類等離子體射流發生裝置(如霍爾推進器等)產生的等離子體射流密度，由于受裝置結構及參數的影響，其密度可調節范圍非常有限，無法滿足各種實驗及應用的要求。等離子體又不同于通常的流體，用通常的導流設備等方法無法達到大范圍調節等離子體射流密度的目的，因此急需一種能夠大范圍調節等離子體射流密度的裝置。
發明內容
本發明為了解決等離子體射流裝置所噴出的等離子體密度范圍不易調節，無法滿足使用要求的問題，進而提供了一種等離子體射流密度范圍調節器。本發明為解決上述問題而采用的技術方案是:所述調節器包括第一調節器和第二調節器，第二調節器包括第二調節器外環、第二調節器內環、2N個主極鐵心和2N個勵磁線圈，每個主極鐵心上纏繞有一個勵磁線圈，第一調節器的橫截面為圓環形，沿第一調節器I兩端的端面相對加工有兩個環形槽，在兩個環形槽的槽底面上沿圓周方向相對加工有四個第一通孔，四個第一通孔相對于第一調節器的徑向中心線對稱設置，沿第一調節器的軸向方向在兩個環形槽的槽底面上分別均布加工有多個與兩個環形槽相通的第二通孔，在第一調節器的外圓面上沿徑向加工有多個盲孔，多個第二通孔與多個盲孔相連通，第一通孔與盲孔相連的側壁上加工有與二者相連通的第三通孔，第三通孔與盲孔連通，第二調節器內環套設在第二調節器外環內，第二調節器與第一調節器的一端固定連接，第二調節器外環的一端固定在第一調節器的外圓周端面的一端上，第二調節器內環一端固定在第一調節器的內圓周端面的一端，第二調節器外環的內側面與第二調節器內環的外側面相對安裝有2N個主極鐵心。本發明的有益效果是:通過本發明實現等離子體射流密度大范圍的調節，通過本發明中的第一調節器I和第二調節器2對等離子體射流裝置產生的等離子體射流密度進行調節，以達到各種領域中對等離子體射流密度的要求，本發明具有結構簡單、滿足設計的要求、便于操作、可適用性強的特點。
圖1是本發明整體結構主視剖視圖，圖2是圖1中第一調節器的B-B向剖視圖，圖3是圖1中第二調節器2的右側視圖，圖中箭頭所示的方向為勵磁線圈6產生磁感線的方向。
具體實施例方式具體實施方式
一:結合圖1-圖3說明本實施方式，一種等離子體射流密度范圍調節器，所述調節器包括第一調節器I和第二調節器2，第二調節器2包括第二調節器外環3、第二調節器內環4、2N個主極鐵心5和2N個勵磁線圈6，每個主極鐵心5上纏繞有一個勵磁線圈6，第一調節器I的橫截面為圓環形，沿第一調節器I兩端的端面相對加工有兩個環形槽1-1，在兩個環形槽1-1的槽底面上沿圓周方向相對加工有四個第一通孔1-3，四個第一通孔1-3相對于第一調節器I的徑向中心線對稱設置，沿第一調節器I的軸向方向在兩個環形槽1-1的槽底面上分別均布加工有多個與兩個環形槽1-1相通的第二通孔1-6，在第一調節器I的外圓面上沿徑向加工有多個盲孔1-5，多個第二通孔1-6與多個盲孔1-5相連通，第一通孔1-3與盲孔1-5相連的側壁上加工有與二者相連通的第三通孔1-2，第三通孔1-2與盲孔1-5連通，第二調節器內環4套設在第二調節器外環3內，第二調節器2與第一調節器I的一端固定連接，第二調節器外環3的一端固定在第一調節器I的外圓周端面1-7的一端上，第二調節器內環4 一端固定在第一調節器I的內圓周端面1-4的一端，第二調節器外環3的內側面3-1與第二調節器內環4的外側面4-1相對安裝有2N個主極鐵心5。
具體實施方式
二:結合圖1-圖3說明本實施方式，一種等離子體射流密度范圍調節器，所述第一調節器I的外圓周面1-7所在的圓與第二調節器外環3的外圓的直徑相等，第一調節器I的內圓周面1-4所在的圓與第二調節器內環4的內圓相等，其它與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三:結合圖1和圖3說明本實施方式，一種等離子體射流密度范圍調節器，所述N的取值范圍為10-50，第二調節器外環3和第二調節器內環4之間設有2N個主極鐵芯5和勵磁線圈6，這2N個內外相對且對稱結構的鐵芯線圈可以產生垂直于等離子體射流運動方向的徑向磁場，通過2N個數量的鐵芯線圈，即可以保證磁場的產生，又可以確保磁場密度的均勻，其它與具體實施方式
一或二相同。工作原理將本發明的調節器第一調節器I加工有環形盲孔1-1的一端安裝在外部件等離子體射流發生裝置上，根據工作所需的等離子體射流密度范圍進行選擇和調節，1.第一調節器I通過中性氣體控制，向盲孔1-5中通入中性氣體，中性氣體經過第二通孔1-6與第三通孔1-7，中性氣體與等離子體射流的進行碰撞，導致部分等離子體正負電荷中和，從而減少了等離子體射流密度，該調節方式可將等離子體射流密度控制在100% -80%的范圍內，2.第二調節器2中勵磁線圈6插入電源，勵磁線圈6中有電流通過，徑向垂直于粒子運動方向的磁場對等離子體射流的粒子具有強烈的束縛作用，可將其束縛在調節器中回旋并做緩慢漂移運動，這樣增大了等離子體的電阻，降低了電導，從而減少了等離子體電流，因此大范圍降低了射流的密度，該調節方式可將等離子體射流密度控制在40% -5%的范圍內，3.第一調節器I和第二調節器2協同工作，第一調節器I中通入中性氣體可以對第二調節器2工作狀態下產生的徑向磁場共同作用，中性氣體粒子可以對被磁場束縛的等離子體粒子產生碰撞，推動其加速漂移運動，可以導致等離子體電流增大，因此其密度發生改變，該調節方式可將等離子體射流密度控制在80% -40%的范圍內。
權利要求
1.一種等離子體射流密度范圍調節器，其特征在于:所述調節器包括第一調節器(I)和第二調節器(2)，第二調節器(2)包括第二調節器外環(3)、第二調節器內環(4)、2N個主極鐵心(5)和2N個勵磁線圈￠)，每個主極鐵心(5)上纏繞有一個勵磁線圈￠)，第一調節器(I)的橫截面為圓環形，沿第一調節器(I)兩端的端面相對加工有兩個環形槽(1-1)，在兩個環形槽(1-1)的槽底面上沿圓周方向相對加工有四個第一通孔(1-3)，四個第一通孔(1-3)相對于第一調節器(I)的徑向中心線對稱設置，沿第一調節器(I)的軸向方向在兩個環形槽(1-1)的槽底面上分別均布加工有多個與兩個環形槽(1-1)相通的第二通孔(1-6)，在第一調節器(I)的外圓面上沿徑向加工有多個盲孔(1-5)，多個第二通孔(1-6)與多個盲孔(1-5)相連通，第一通孔(1-3)與盲孔(1-5)相連的側壁上加工有與二者相連通的第三通孔(1-2)，第三通孔(1-2)與盲孔(1-5)連通，第二調節器內環(4)套設在第二調節器外環(3)內，第二調節器(2)與第一調節器(I)的一端固定連接，第二調節器外環(3)的一端固定在第一調節器(I)的外圓周端面(1-7)的一端上，第二調節器內環(4) 一端固定在第一調節器(I)的內圓周端面(1-4)的一端，第二調節器外環(3)的內側面(3-1)與第二調節器內環⑷的外側面(4-1)相對安裝有2N個主極鐵心(5)。
2.根據權利要求1所述一種等離子體射流密度范圍調節器，其特征在于:所述第一調節器(I)的外圓周面直徑與第二調節器外環(3)的外圓周面的直徑相等，第一調節器(I)的內圓周面的直徑與第二調節器內環(4)的內圓周面直徑相等。
3.根據權利要求1或2所述一種等離子體射流密度范圍調節器，其特征在于:所述N的取值范圍為10-50。`
全文摘要
一種等離子體射流密度范圍調節器，本發明涉及一種等離子體密度調節器，本發明為了解決等離子體射流裝置所噴出的等離子體密度范圍不易調節，無法滿足使用要求的問題，所述調節器包括第一調節器和第二調節器，第二調節器包括第二調節器外環、第二調節器內環、主極鐵心和勵磁線圈，每個主極鐵心上纏繞有一個勵磁線圈，第一調節器的橫截面為圓環形，第一調節器兩端的端面相對加工有兩個環形槽，在兩個環形槽的槽底面上加工有四個第一通孔，第二調節器內環套設在第二調節器外環內，第二調節器外環固定在第一調節器的一端，第二調節器內環固定在第一調節器的一端，第二調節器外環與第二調節器內環相對安裝有主極鐵心，本發明用于等離子體射流應用領域。
文檔編號H05H1/10GK103108482SQ20131001087
公開日2013年5月15日 申請日期2013年1月11日 優先權日2013年1月11日
發明者王春生, 嚴禹明, 江濱浩 申請人:哈爾濱工業大學