一種生產(chǎn)穩(wěn)定的等離子體光子晶體的裝置及其生產(chǎn)方法與流程

本發(fā)明涉及等離子體技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種生產(chǎn)穩(wěn)定的等離子體光子晶體的裝置及其生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

等離子體光子晶體，是由等離子體自身密度的周期性分布或者同其它介電材料交錯周期性排列而形成的一種新型可調(diào)光子晶體。與傳統(tǒng)光子晶體相比，等離子體光子晶體具有反常折射、時變動態(tài)可控等特殊性質(zhì)。基于以上特性，等離子體光子晶體可以被應(yīng)用在等離子體天線、光開關(guān)以及等離子體隱身等眾多電磁波控制領(lǐng)域，具有廣泛的應(yīng)用前景。中國發(fā)明專利CN 103592700B公開了一種產(chǎn)生具有五種折射率的新型等離子體光子晶體的裝置和方法，產(chǎn)生的等離子體光子晶體結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜。但是，這種裝置產(chǎn)生的等離子體光子晶體不夠穩(wěn)定。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種生產(chǎn)穩(wěn)定的等離子體光子晶體的裝置及其生產(chǎn)方法，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提高了等離子體光子晶體的穩(wěn)定性。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下。

一種生產(chǎn)穩(wěn)定的等離子體光子晶體的裝置，包括真空腔室，真空腔室內(nèi)設(shè)置有兩個介質(zhì)容器，介質(zhì)容器內(nèi)充有液體電極，介質(zhì)容器內(nèi)設(shè)置有放電電極，兩個介質(zhì)容器之間設(shè)置有放電間隙，真空腔室上設(shè)置有進氣管和出氣管，所述放電間隙外側(cè)設(shè)置有外套管，外套管內(nèi)設(shè)置有加熱器，外套管上設(shè)置有若干個貫穿外套管的通氣孔。

作為優(yōu)選，所述放電電極包括一根電極棒，電極棒的外側(cè)對稱設(shè)置有若干個放電尖端，相鄰的放電尖端之間連接有金屬絲，電極棒外側(cè)套接有金屬網(wǎng)。

作為優(yōu)選，所述電極棒內(nèi)部設(shè)置有空腔，空腔的外側(cè)設(shè)置有若干個電極片。

作為優(yōu)選，所述通氣孔靠近加熱器的位置設(shè)置有朝向加熱器的彎曲部，通氣孔位于外套管內(nèi)側(cè)的接口處設(shè)置有環(huán)形凸緣，環(huán)形凸緣上設(shè)置有與通氣孔內(nèi)側(cè)的接口軸向相垂直的旁路孔。

作為優(yōu)選，所述通氣孔位于外套管外側(cè)的接口處設(shè)置有環(huán)形斜面，環(huán)形斜面上設(shè)置有與外套管表面相連通的導(dǎo)流槽，環(huán)形斜面內(nèi)側(cè)設(shè)置有環(huán)形葉片。

一種上述的生產(chǎn)穩(wěn)定的等離子體光子晶體的裝置的生產(chǎn)方法，放電間隙的厚度為3.5～4.5mm，外加電壓為1.5-2.5kV，頻率為70-80kHz，放電氣體為99.1％-99.9％Ar，其余為空氣，氣隙氣壓為0.9-0.95atm，溫度范圍為355-370K，濕度范圍為70％-90％RH。

作為優(yōu)選，放電間隙的厚度為3.8～4.2mm，外加電壓為2-2.3kV，頻率為75-80kHz，放電氣體為99.1％-99.9％Ar，其余為空氣，氣隙氣壓為0.92-0.95atm，溫度范圍為360-365K，濕度范圍為80％-85％RH。

采用上述技術(shù)方案所帶來的有益效果在于：本發(fā)明通過改進現(xiàn)有技術(shù)中的放電結(jié)構(gòu)，提高了放電電極放電的均勻性。外套管可以提高放電間隙中氣體的電離度，并可以提高等離子體光子晶體的穩(wěn)定性。放電過程采用周期性變化的方式進行，可以減少離子體光子晶體結(jié)構(gòu)中的缺陷。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一個具體實施方式的原理圖。

圖2是本發(fā)明一個具體實施方式中放電電極的結(jié)構(gòu)圖。

圖3是本發(fā)明一個具體實施方式中通氣孔的結(jié)構(gòu)圖。

圖4是本發(fā)明一個具體實施方式中放電尖端的結(jié)構(gòu)圖。

圖中：1、真空腔室；2、介質(zhì)容器；3、液體電極；4、放電電極；5、放電間隙；6、進氣管；7、出氣管；8、外套管；9、加熱器；10、通氣孔；11、電極棒；12、放電尖端；13、金屬絲；14、金屬網(wǎng)；15、空腔；16、電極片；17、彎曲部；18、環(huán)形凸緣；19、旁路孔；20、環(huán)形斜面；21、導(dǎo)流槽；22、環(huán)形葉片；23、主體；24、鉤體；25、盲孔。

具體實施方式

本發(fā)明中使用到的標(biāo)準(zhǔn)零件均可以從市場上購買，異形件根據(jù)說明書的和附圖的記載均可以進行訂制，各個零件的具體連接方式均采用現(xiàn)有技術(shù)中成熟的螺栓、鉚釘、焊接、粘貼等常規(guī)手段，在此不再詳述。

參照圖1-4，本實施例包括真空腔室1，真空腔室1內(nèi)設(shè)置有兩個介質(zhì)容器2，介質(zhì)容器2內(nèi)充有液體電極3，介質(zhì)容器2內(nèi)設(shè)置有放電電極4，兩個介質(zhì)容器2之間設(shè)置有放電間隙5，真空腔室1上設(shè)置有進氣管6和出氣管7，所述放電間隙5外側(cè)設(shè)置有外套管8，外套管8內(nèi)設(shè)置有加熱器9，外套管8上設(shè)置有若干個貫穿外套管8的通氣孔10。放電電極4包括一根電極棒11，電極棒11的外側(cè)對稱設(shè)置有若干個放電尖端12，相鄰的放電尖端12之間連接有金屬絲13，電極棒11外側(cè)套接有金屬網(wǎng)14。電極棒11內(nèi)部設(shè)置有空腔15，空腔15的外側(cè)設(shè)置有若干個電極片16。通氣孔10靠近加熱器9的位置設(shè)置有朝向加熱器9的彎曲部17，通氣孔10位于外套管8內(nèi)側(cè)的接口處設(shè)置有環(huán)形凸緣18，環(huán)形凸緣18上設(shè)置有與通氣孔10內(nèi)側(cè)的接口軸向相垂直的旁路孔19。通氣孔10位于外套管8外側(cè)的接口處設(shè)置有環(huán)形斜面20，環(huán)形斜面20上設(shè)置有與外套管8表面相連通的導(dǎo)流槽21，環(huán)形斜面20內(nèi)側(cè)設(shè)置有環(huán)形葉片22。

另外，放電尖端12包括主體23，主體23兩側(cè)交錯設(shè)置有若干個鉤體24，主體23的表面設(shè)置有與鉤體24一一對應(yīng)的盲孔25，盲孔25位于鉤體24的內(nèi)部。放電尖端12上的鉤體24可以提高放電尖端24與金屬網(wǎng)14之間電勢分布均勻度。盲孔25用來拓展放電尖端12的電離作用范圍。

一種上述的生產(chǎn)穩(wěn)定的等離子體光子晶體的裝置的生產(chǎn)方法：放電間隙5的厚度為4.1mm，外加電壓為2-2.3kV，頻率為75-80kHz，放電氣體為99.1％-99.9％Ar，其余為空氣，氣隙氣壓為0.95atm，溫度范圍為365K，濕度范圍為80％-85％RH；外加電壓以階梯式變化的形式進行周期性變化，頻率呈線性周期變化，外加電壓和頻率的變化周期相同，當(dāng)外加電壓升高時，頻率降低，當(dāng)外加電壓降低時，頻率升高。

本發(fā)明改進了等離子體光子晶體的實驗裝置并且優(yōu)化了其生產(chǎn)過程，提高了等離子體光子晶體的穩(wěn)定性。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。