本實用新型屬于等離子裝置領(lǐng)域，具體為一種等離子發(fā)生器，尤其涉及一種便攜式層流等離子發(fā)生器。

背景技術(shù)：

等離子態(tài)是物質(zhì)的第四態(tài)，宇宙中幾乎99﹪的物質(zhì)（不包括尚未確認(rèn)的暗物質(zhì)）都處于等離子態(tài)。等離子體射流與一般流體在流動特征上有相似性，具有兩種流動狀態(tài)：層流與湍流。對某一指定流體，當(dāng)其流速小于一特定值時，流體作有規(guī)則的層狀或流束狀運動，流體質(zhì)點沒有橫向運動，質(zhì)點間互不干擾地前進(jìn)，這種流動形式叫層流；當(dāng)流體流速大于該值時，流體有規(guī)則的運動遭到破壞，質(zhì)點除了主要的縱向運動外還有附加的橫向運動，流體質(zhì)點交錯混亂地前進(jìn)，這種流動形式叫湍流。

等離子體其溫度分布范圍則從10 K的低溫到核聚變等離子體的 10億K超高溫并擁有一系列獨特性質(zhì)，使等離子體在納米材料生產(chǎn)、新材料合成、熱加工制造、冶煉、鉆探、煤化工、垃圾廢物處理、材料表面處理、電子、新能源、軍事、航空航天等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。

在等離子體高溫?zé)嵩捶矫?，目前?yīng)用十分廣泛的電弧等離子體射流絕大部分采用湍流形態(tài)工作，這是由現(xiàn)有湍流電弧等離子體射流發(fā)生器技術(shù)和工作原理決定的。電弧等離子發(fā)生器分為層流和湍流兩種，其關(guān)鍵技術(shù)是發(fā)生器結(jié)構(gòu)設(shè)計。

近幾十年來，等離子體發(fā)生器的研制及等離子診斷技術(shù)的開發(fā)均取得了巨大的進(jìn)展，并且等離子體研制與開發(fā)的重點已不再局限與航天航空方面的應(yīng)用，而是更多地轉(zhuǎn)向機(jī)械、化工、冶金、環(huán)保等工業(yè)部門的應(yīng)用，特別是在材料加工與新材料研制方面的應(yīng)用。對于工業(yè)生產(chǎn)性的應(yīng)用，要求等離子體發(fā)生器有較長的壽命和較高的效率。然而在實際工程應(yīng)用中，等離子體流呈現(xiàn)復(fù)雜的流動狀況，特別是大尺寸、大流量、大功率的工業(yè)等離子體裝置中則通常為湍流流動。

因此，在工業(yè)應(yīng)用中，希望等離子體射流穩(wěn)定地維持在層流狀態(tài)，這就需要把握等離子體在發(fā)生器中形成的各個環(huán)節(jié)，控制所有影響電弧穩(wěn)定性的擾動因素，克服等離子體射流的湍動性，才能產(chǎn)生出高溫區(qū)域長、能量衰減慢而分布均勻、噪音小、有利于電弧能量的有效利用和便于工藝控制的等離子體射流。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實用新型提供了一種便攜式層流等離子發(fā)生器。

一種便攜式層流等離子發(fā)生器，其特征在于包括：陰極、管內(nèi)陽極、管外陽極、冷卻裝置、等離子流出口、陽極絕緣層和等離子發(fā)生器主體，所述陰極、管內(nèi)陽極、管外陽極、冷卻裝置、等離子流出口、陽極絕緣層和等離子發(fā)生器主體相連接在一起，所述陰極和管內(nèi)陽極設(shè)置在等離子發(fā)生器主體的內(nèi)部，所述管內(nèi)陽極的內(nèi)部設(shè)置有一層陽極絕緣層，所述冷卻裝置設(shè)置在等離子發(fā)生器主體的外部，所述等離子流出口設(shè)置在等離子發(fā)生器主體的一側(cè)，所述管外陽極設(shè)置在等離子流出口上，所述等離子發(fā)生器主體的底部還設(shè)置有便攜式電源，所述便攜式電源上設(shè)置有充電口。

由于便攜式電源，使得本實用新型的適用范圍更廣，在斷電模式下、野外工作處都能正常工作。

所述等離子發(fā)生器主體的內(nèi)部設(shè)置有多個陰極。

所述冷卻裝置為熱管。

所述冷卻裝置包括圓柱形熱管或者螺旋形熱管。

所述等離子流出口的出口形狀可為圓形、矩形、梯形等多邊形。

所述陽極絕緣層為耐高溫絕緣層。

所述等離子發(fā)生器主體由耐高溫玄武巖纖維材料制成。

所述便攜式電源為高壓可充電電池組其工作電壓范圍為36-380V。

本實用新型的有益效果：

1.本實用新型的層流電弧等離子體束發(fā)生器的結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)層流等離子高弧壓、小電流的工作模式，結(jié)構(gòu)相對較為合理，能夠形成層流等離子射流。

2.本實用新型中陽極部分和陰極部分的分布，陰極電離腔的形成，有助于穩(wěn)定等離子射流。

3.本實用新型的產(chǎn)生的層流等離子射流性能優(yōu)異，不能可以長時間穩(wěn)定運行，而且產(chǎn)生的射流具有長度長、能量密度集中、軸向溫度梯度小、噪聲低、可控性好、可重復(fù)、精度高等突出優(yōu)點。

4.本實用新型設(shè)置的多個陰極，解決了現(xiàn)有技術(shù)中單個陰極的電壓過大的問題，延長了陰極的使用時間。

5. 本實用新型中，由于設(shè)置了帶有熱管的冷卻裝置，對比現(xiàn)有技術(shù)中的風(fēng)冷散熱和水冷散熱，本實用新型的冷卻裝置能夠讓層流等離子發(fā)生器的工作穩(wěn)定性和可靠性，從而保證了從本實用新型中產(chǎn)生的層流等離子的穩(wěn)定性。

6.本實用新型由于攜帶了便攜式電源，使得本實用新型的適用范圍更廣，在斷電模式下、野外工作處都能正常工作，大大提高了生產(chǎn)效率，減少了等離子發(fā)生器的使用成本。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)圖；

附圖標(biāo)記

1.陰極、2.管內(nèi)陽極、3.管外陽極、4.冷卻裝置、5.等離子流出口、6.陽極絕緣層、7.等離子發(fā)生器主體、8.便攜式電源、9.充電口

具體實施方式：

實施例1：

一種便攜式層流等離子發(fā)生器，其特征在于包括：陰極1、管內(nèi)陽極2、管外陽極3、冷卻裝置4、等離子流出口5、陽極絕緣層6和等離子發(fā)生器主體7，所述陰極1、管內(nèi)陽極2、管外陽極3、冷卻裝置4、等離子流出口5、陽極絕緣層6和等離子發(fā)生器主體7相連接在一起，所述陰極1和管內(nèi)陽極2設(shè)置在等離子發(fā)生器主體的內(nèi)部，所述管內(nèi)陽極2的內(nèi)部設(shè)置有一層陽極絕緣層6，所述冷卻裝置4設(shè)置在等離子發(fā)生器主體7的外部，所述等離子流出口5設(shè)置在等離子發(fā)生器主體7的一側(cè)，所述管外陽極3設(shè)置在等離子流出口5上，所述等離子發(fā)生器主體7的底部還設(shè)置有便攜式電源8，所述便攜式電源8上設(shè)置有充電口9。

實施例2：

一種便攜式層流等離子發(fā)生器，其特征在于包括：陰極1、管內(nèi)陽極2、管外陽極3、冷卻裝置4、等離子流出口5、陽極絕緣層6和等離子發(fā)生器主體7，所述陰極1、管內(nèi)陽極2、管外陽極3、冷卻裝置4、等離子流出口5、陽極絕緣層6和等離子發(fā)生器主體7相連接在一起，所述陰極1和管內(nèi)陽極2設(shè)置在等離子發(fā)生器主體的內(nèi)部，所述管內(nèi)陽極2的內(nèi)部設(shè)置有一層陽極絕緣層6，所述冷卻裝置4設(shè)置在等離子發(fā)生器主體7的外部，所述等離子流出口5設(shè)置在等離子發(fā)生器主體7的一側(cè)，所述管外陽極3設(shè)置在等離子流出口5上，所述等離子發(fā)生器主體7的底部還設(shè)置有便攜式電源8，所述便攜式電源8上設(shè)置有充電口9。

所述等離子發(fā)生器主體7的內(nèi)部設(shè)置有多個陰極1。

實施例3：

一種便攜式層流等離子發(fā)生器，其特征在于包括：陰極1、管內(nèi)陽極2、管外陽極3、冷卻裝置4、等離子流出口5、陽極絕緣層6和等離子發(fā)生器主體7，所述陰極1、管內(nèi)陽極2、管外陽極3、冷卻裝置4、等離子流出口5、陽極絕緣層6和等離子發(fā)生器主體7相連接在一起，所述陰極1和管內(nèi)陽極2設(shè)置在等離子發(fā)生器主體的內(nèi)部，所述管內(nèi)陽極2的內(nèi)部設(shè)置有一層陽極絕緣層6，所述冷卻裝置4設(shè)置在等離子發(fā)生器主體7的外部，所述等離子流出口5設(shè)置在等離子發(fā)生器主體7的一側(cè)，所述管外陽極3設(shè)置在等離子流出口5上，所述等離子發(fā)生器主體7的底部還設(shè)置有便攜式電源8，所述便攜式電源8上設(shè)置有充電口9。

所述等離子發(fā)生器主體7的內(nèi)部設(shè)置有多個陰極1。

所述冷卻裝置4為熱管。

所述冷卻裝置4包括圓柱形熱管或者螺旋形熱管。

所述等離子流出口5的出口形狀可為圓形、矩形、梯形等多邊形。

實施例4：

一種便攜式層流等離子發(fā)生器，其特征在于包括：陰極1、管內(nèi)陽極2、管外陽極3、冷卻裝置4、等離子流出口5、陽極絕緣層6和等離子發(fā)生器主體7，所述陰極1、管內(nèi)陽極2、管外陽極3、冷卻裝置4、等離子流出口5、陽極絕緣層6和等離子發(fā)生器主體7相連接在一起，所述陰極1和管內(nèi)陽極2設(shè)置在等離子發(fā)生器主體的內(nèi)部，所述管內(nèi)陽極2的內(nèi)部設(shè)置有一層陽極絕緣層6，所述冷卻裝置4設(shè)置在等離子發(fā)生器主體7的外部，所述等離子流出口5設(shè)置在等離子發(fā)生器主體7的一側(cè)，所述管外陽極3設(shè)置在等離子流出口5上，所述等離子發(fā)生器主體7的底部還設(shè)置有便攜式電源8，所述便攜式電源8上設(shè)置有充電口9。

所述等離子發(fā)生器主體7的內(nèi)部設(shè)置有多個陰極1。

所述冷卻裝置4為熱管。

所述冷卻裝置4包括圓柱形熱管或者螺旋形熱管。

所述等離子流出口5的出口形狀可為圓形、矩形、梯形等多邊形。

所述陽極絕緣層6為耐高溫絕緣層。

所述等離子發(fā)生器主體7由耐高溫玄武巖纖維材料制成。

實施例5：

一種便攜式層流等離子發(fā)生器，其特征在于包括：陰極1、管內(nèi)陽極2、管外陽極3、冷卻裝置4、等離子流出口5、陽極絕緣層6和等離子發(fā)生器主體7，所述陰極1、管內(nèi)陽極2、管外陽極3、冷卻裝置4、等離子流出口5、陽極絕緣層6和等離子發(fā)生器主體7相連接在一起，所述陰極1和管內(nèi)陽極2設(shè)置在等離子發(fā)生器主體的內(nèi)部，所述管內(nèi)陽極2的內(nèi)部設(shè)置有一層陽極絕緣層6，所述冷卻裝置4設(shè)置在等離子發(fā)生器主體7的外部，所述等離子流出口5設(shè)置在等離子發(fā)生器主體7的一側(cè)，所述管外陽極3設(shè)置在等離子流出口5上，所述等離子發(fā)生器主體7的底部還設(shè)置有便攜式電源8，所述便攜式電源8上設(shè)置有充電口9。

所述等離子發(fā)生器主體7的內(nèi)部設(shè)置有多個陰極1。

所述冷卻裝置4為熱管。

所述冷卻裝置4包括圓柱形熱管或者螺旋形熱管。

所述等離子流出口5的出口形狀可為圓形、矩形、梯形等多邊形。

所述陽極絕緣層6為耐高溫絕緣層。

所述等離子發(fā)生器主體7由耐高溫玄武巖纖維材料制成。

所述便攜式電源8為高壓可充電電池組其工作電壓范圍為36-380V。