一种低温等离子体装置

摘要

本发明涉及等离子体技术以及化工合成领域，具体为一种适合碳氢化合物高温热裂解以及利用碳氢化合物高温气体进行化工合成的低温等离子体装置。该装置将行波态微波波导/同轴转换结构与直流高压等离子体放电结构实现有机的结合，直流等离子体的悬浮阴极同时也构成了波导同轴转换的内导体，直流等离子体的接地空心阳极作为波导同轴转换的外导体，通过这一复合结构将微波高效率地作用在直流等离子体上，使常规的柱状等离子体变成丝状等离子体。利用这种复合结构所构成的等离子体装置具有电极寿命长、能量利用率高、工作稳定性高、适用范围广的特点，可以解决现有技术中存在的能量利用率低、电极烧蚀严重或者稳定性差等问题。

主权项

一种低温等离子体装置，其特征在于，该装置为直流高压等离子体放电结构与行波态微波波导同轴转换结构耦合在一起，通过微波的作用使柱状等离子体裂解成丝状等离子体；直流高压等离子体放电结构设有空心阳极、悬浮阴极和辅助接地电极，空心阳极和悬浮阴极分别充当行波态微波波导同轴转换结构的外、内导体，直流高压等离子体放电结构的空心阳极内腔为阳极腔，阳极腔为三段直径不同的圆管连接而成，阳极腔上段是微波馈入结构区域，阳极腔的中间段是微波同轴转换结构区域，阳极腔的下段是等离子体反应腔体，悬浮阴极伸至阳极腔内上段的微波馈入腔体和阳极腔中间段的微波同轴腔体，在阳极腔中间段的微波同轴腔体与下段的等离子体反应腔体相连处设置可移动辅助接地电极；在直流高压等离子体放电结构的空心阳极上段的直径方向开有两个孔：孔I和孔II，孔I和孔II分别安装所使用微波传输波导，孔I安装微波短路活塞端的传输波导，孔II安装与微波源相连的传输波导，在微波短路活塞端的传输波导内装有微波短路活塞，与微波源相连的传输波导连接微波源，形成微波馈入结构。