Способ получения охватывающего барьерного разряда и устройство для осуществления способа получения охватывающего барьерного разряда

Изобретение относится к плазменной технике и технологии и может быть использовано для обработки внешней и внутренней поверхности диэлектриков. Известен способ (Сон Э.Е., Садриев Р.Ш., Гайсин Ал.Ф., Багаутдинова Л.Н. Особенности сверхвысокочастотного разряда между медным штыревым электродом и технической водой // Теплофизика высоких температур. 2014. Т. 52. №6. С. 961). В данном случае недостатком является то, что охватывающий разряд не горит. Это объясняется тем, что в случае искрового разряда на поверхности металлического электрода образуется только точечное или контрагированное пятно, а на поверхности жидкого проводника пятно имеет только корнеобразующую структуру.

В качестве прототипа способа и устройства рассмотрим «Применение поверхностного барьерного разряда с жидким электродом для обработки поверхности труб» авторов О. Гальмиз, Д. Павлипак, М. Земанек, А. Браблес, М. Сернек, (Book of Contributed Papers: 20-th Symposium on Application of Plasma Processes, Tatranska Lomnica, Slovakia 17-22 January, 2015, ISBN 978-80-8147-027-1). В этом способе для повышения постоянной гидрофильности внутренней и внешней поверхности труб из политетрафторэтила (ПТФЭ) и поливинилхлорида (ПВХ) использовался новый вид поверхностного диэлектрического барьерного разряда (ПДБР), генерирующего тонкий слой плазмы, так называемый новый вид поверхностного диэлектрического барьерного разряда. Этот разряд - известный вариант многоканального разряда между металлическим электродом и жидким проводником или между двумя жидкими проводниками (Ф.М. Гайсин, Э.Е. Сон, Ю.И. Шакиров. М.: Изд-во ВЗПИ, 1990. - c. 90). В данном случае недостатком данного способа получения многоканального барьерного разряда заключается в том, что он не позволяет получить охватывающий барьерный разряд для эффективной обработки поверхности диэлектриков, что представляет практический интерес. В прототипе на поверхности горит тонкий слой разряда с микроканалами. С увеличением расстояния между электролитом и диэлектрической трубкой происходит переход к охватывающему разряду. Этот разряд имеет большой практический интерес с точки зрения обработки труднодоступных мест диэлектриков сложной геометрической формы. В качестве устройства здесь используется диэлектрическая трубка из ПТФЭ диаметром 7 мм, помещенная в раствор щавелевой кислоты и наполненная идентичным раствором. В зависимости от глубины погружения трубки из ПТЭФ в раствор, барьерный разряд горит внутри или снаружи трубки. Недостатком данного устройства является то, что в данном случае по всему диаметру трубки горит барьерный многоканальный разряд (состоящий из множества микроканалов небольшой мощности), а не охватывающий барьерный разряд (в виде одного или нескольких каналов большой мощности).

Технический результат способа заключается в возможности уменьшения шероховатости поверхности, увеличения гидрофильности поверхности диэлектрических материалов.

Технический результат устройства заключается в возможности уменьшения шероховатости поверхности и увеличения гидрофильности поверхности диэлектрических материалов сложной геометрической формы. Технический результат способа достигается тем, что в качестве трубки может использоваться любой диэлектрик; в трубке может содержаться электролит; в трубке может содержаться твердый проводник; в качестве жидкости может быть использован электролит; в качестве жидкости может быть использован проводник.

Технический результат устройства достигается тем, что устройство содержит диэлектрическую трубку внутренним диаметром d≥1 мм, подведенную к жидкости на расстояние

Рассмотрим реализацию способа, представленного на фиг. 1, где 1 - диэлектрическая трубка, 2 - ванна для электролита, 3 - жидкость, 4 - электрод для подведения потенциала к электролиту, 5 - охватывающий барьерный разряд.

Заливается жидкость 3 в ванну 2, потенциал к жидкости подводится с помощью электрода 4. Диэлектрическая трубка 1 подводится к жидкости 3 и при подаче напряжения переменной частоты происходит зажигание охватывающего барьерного разряда 5 между жидкостью 3 и диэлектрической трубкой 1.

На фиг. 2а-ж показаны разные виды охватывающего барьерного разряда вокруг диэлектрической трубки 1.

Заявленное изобретение направлено на проведение обработки внутренних и внешних диэлектрических поверхностей с помощью плазмы охватывающего барьерного разряда для уменьшения шероховатости поверхности, увеличения гидрофильности поверхности.