非空气接触式等离子体双极性激励电极及等离子激励器制造技术

本发明专利技术涉及一种非空气接触式等离子体双极性激励电极及等离子激励器，使用非空气接触式双极性电极的等离子激励器可以消除激励器表面金属对于雷达波的反射，减小双极性等离子体激励器表面金属对于雷达波的反射，同时可以使表面射流的方向在改变电场方向后相应改变。与现有的双机性等离子体激励电极相比，非空气接触式双极性等离子激励电极的作用得到了很大程度的提高，它提高了电极作用，使激励器可以随着电场的方向变化而改变壁面射流的方向，并且消除了裸露电极对雷达波反射的隐患。

【技术实现步骤摘要】
非空气接触式等离子体双极性激励电极及等离子激励器
本专利技术属于流体主动控制装置，涉及一种非空气接触式等离子体双极性激励电极及等离子激励器，具有吸收雷达波的能力。
技术介绍
等离子体是物质存在的第4种状态，宇宙中99%的物质是以等离子态存在的。除了具有电学特性外等离子体还具有流体的特点。正是因为等离子体同时拥有电学和流体的特性，在航空和航天两个领域中运用等离子体进行等离子流动控制甚至是等离子推进的研究正在大规模的进行，等离子体是人类在航空航天事业上的一个转折点。在现在的实验研究阶段中等离子体被成功的应用到了机翼减阻、机翼翼面伏面层控制、翼面失速迎角提高、旋成体流动控制等方面。 双极性等离子体激励器的电极芯分为裸露的正极和被绝缘层覆盖的负极组成。其中负极接收能量，正极发射能量。这种电极存在这激励效果明显、控制区域范围大、无反向放点等优点。但是它的正极(发射极)为外露的金属，在受到雷达波照射时会产生反射，在飞行器上使用时影响其隐身效果。另外由于双极性电极的为固定布置，其产生的射流只有一个方向，即使改变电场的方向也不会使射流方向产生变化，这也影响了双极性等离子体激励器功效的发挥。
技术实现思路
要解决的技术问题 为了避免现有技术的不足之处，本专利技术提出一种非空气接触式等离子体双极性激励电极及等离子激励器，是一种不需要使用金属导体直接与空气接触等离子双极性激励电极和激励器。 技术方案 一种非空气接触式等离子体双极性激励电极，其特征在于包括导电电极芯2和绝缘层I ;导电电极芯2四周被绝缘层I完全覆盖包裹，两端设有作为发射极和接收极。 所述导电电极芯2的边角为圆滑过渡以防出现尖端放电现象。 所述导电电极芯2采用聚亚酰胺覆材料。 一种采用所述非空气接触式等离子体双极性激励电极组成的等离子激励器，其特征在于包括多个非空气接触式等离子体双极性激励电极；多个非空气接触式等离子体双极性激励电极层状平行分布，依次为第一级双极性激励电极至最末一级双极性激励电极。 所述两个激励电极的导电电极芯之间的间隔为I?10mm。 使用时，第一级双极性激励电极与高频高压电源的高电位相连接，最末一级双极性激励电极与高频高压电源的低电位相连接。 有益效果 本专利技术提出的一种非空气接触式等离子体双极性激励电极及等离子激励器，使用非空气接触式双极性电极的等离子激励器可以消除激励器表面金属对于雷达波的反射，减小双极性等离子体激励器表面金属对于雷达波的反射，同时可以使表面射流的方向在改变电场方向后相应改变。与现有的双机性等离子体激励电极相比，非空气接触式双极性等离子激励电极的作用得到了很大程度的提高，它提高了电极作用，使激励器可以随着电场的方向变化而改变壁面射流的方向，并且消除了裸露电极对雷达波反射的隐患。 【附图说明】 图1:非空气接触式等离子体双极性电极的结构图； 图2:非空气接触式等离子体双极性电极激励器的结构图； 图3:非空气接触式等离子体双极性电极激励器工作示意图； 1、绝缘底板2、导电电极芯3、高频高压电源4、激励高频高压电源5第I级双极性电极、6第2级双极性电极、7第3级双极性电极、8电源线。 【具体实施方式】 现结合实施例、附图对本专利技术作进一步描述: 非空气接触式双极性电极由绝缘性能良好的绝缘层和I导电性能良好的导电电极芯2和组成。导电电极芯2被绝缘层I完全覆盖包裹。 导电电极芯2水平分布布置，其两端可以充当发射极和接收极，如图1所示。导电电极芯2选取导性能优越抗氧化能力强的材料，边角为圆滑过渡以防出现尖端放电现象。绝缘层I材质具有高绝缘性、耐高温并具有较高的抗电击穿性。绝缘材料与金属材料的结合面要安装牢靠。 由多组间隔水平布置双极性电极和高频高压电源组成的双极性等离子体激励器图2所示，高频高压电源的高电位和低电位分别与第一级和最末一级双极性电极相连。 双极性等离子激励器的工作过程为: 其中单组N级双极性等离子体激励电极按照特定的参数布置于绝缘材料上，高频高压电源的火线和零线施加于第一级和最末一级电极。当接通电源时在合适的频率和电压下时辉光放电在第一极和第二极之间产生，相应的在此时空气被电离产生等离子体，等离子体在电压的作用下向第二级运动，在此过程中带动附近的空气产生了对空气的控制效果。由于等离子的电学特性，电流由第一级的正极传导至第二极的负极，第二极的负极和正极是内部导通的，此时在第二级的正极和第三极的负极存在电压，同样的放电激励过程再次在第二级的正极和第三级的负极产生。随着等离子体的产生和电流的传播，同样的放电激励过程不断进行直至电量耗散至低于等离子体激发电压。在此过程中每一次的辉光放电不仅是产生等离子体进行对大气流动控制的过程，它同时也是能量进行传播的过程。在改变电场的方向后，上述过程会按照电场的改变方向进行。同时，在电极板上施加一个或多个脉冲频率直流电压，由于等离子体导电作用，脉冲电压会在等离子体形成的导电体中向电极板下游运动，这样可以再电极板表面形成一个较为连续稳定分布的等离子体层，当受到雷达波照射时，入射波在等离子体层被吸收。 具体实施例: 如图1所示，电极由绝缘体层1、导电电极芯2组成。导电电极芯2为聚+亚酰胺覆，导电电极芯2的厚度为0.03mm，它的宽度为20mm、长为200mm。非空气接触式双极性电极之间的间隔为I?10mm。 如图2所示，非空气接触式双极性等离子体激励器由高压脉冲直流电源3，高频高压交流电源4，非空气接触式双极性电极第I级5，第2级6，第3级7，第4级8组成。高压脉冲直流电源3，电压和脉冲频率可调。高频高压电源4，其输出频率和电压可调。 对于双极性等离子激励器的工作原理图如图3所示，当激励器加载电压后，在第I级5的正极和第2级6的负极间会产生辉光诱发等离子体，当等离子体形成后在1、2极之间的放电通道就形成了，顺着放电通道电流到达第2极的负极，第2级的负极和正极是内部导通的，电流到达了第2级的正极。在第2、3级6、7之间同样又形成放电通道，电流又一次完成等离子体的激发和导通。经此过程等离子激励器诱导出了等离子体11，电流在电极不断完成等离子体激发和导通直至电压低于等离子体的触发电压。随着等离子体的激发其附近的空气被电离，等离子体11带动与其接触的空气10进行运动。在开启直流脉冲电源后，受到外来电场的加速作用，等离子按照电场方向加速向下有运动，壁面射流致密并且更为连续、稳定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非空气接触式等离子体双极性激励电极，其特征在于包括导电电极芯(2)和绝缘层(1)；导电电极芯(2)四周被绝缘层(1)完全覆盖包裹，两端设有作为发射极和接收极。

【技术特征摘要】
1.一种非空气接触式等离子体双极性激励电极，其特征在于包括导电电极芯(2)和绝缘层(I);导电电极芯(2)四周被绝缘层(I)完全覆盖包裹，两端设有作为发射极和接收极。2.根据权利要求1所述非空气接触式等离子体双极性激励电极，其特征在于:所述导电电极芯(2)的边角为圆滑过渡以防出现尖端放电现象。3.根据权利要求1所述非空气接触式等离子体双极性激励电极，其特征在于:所述导电电极芯(2)采用聚亚酰胺覆材料。4.一种采用权利要求1或2或3所述非空气接触式等离...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉玲，郝江南，高超，武斌，索涛，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61