中科院力学所——便携式大气压空气冷等离子体发生器
中国科学院力学研究所研发成功等离子体生活垃圾气化发电技术
中国科学院力学研究所研发成功等离子体生活垃圾气化发电技术我国生活垃圾处理方式主要是填埋和焚烧。
填埋不仅侵占大量土地，还污染地下水，是不得已而为之的选择。
尽管如此，对于土地资源紧张的地区已没有多少场地可供填埋使用。
焚烧法虽然减容比高，并能回收能量，但却因二噁英等污染问题遭到公众强烈反对，急需发展新一代的绿色环保、节能降耗的替代焚烧技术。
等离子体是物质第四态，具有许多异于固态、液态和气态的独特的物理化学性质，如温度和能量密度都很高、可导电和发光、化学性质活泼并能加强化学反应等，环保性能优良。
通过电弧放电产生高达7000 C的等离子体，将垃圾加热至很高的温度，从而迅速有效地摧毁废物。
可燃的有机成分充分裂解气化，转化成可燃性气体，可以用于能源回收，一般称为“合成气”（主要成分是CO+H）。
不可2燃的无机成分经等离子体高温处理后成为无害的渣体。
采用等离子体处理垃圾是目前减容效果最显著、无害化最彻底、资源化程度最高的绿色环保技术。
与焚烧法相比，等离子体技术最突出的优点有：（1）处理温度高：有害物质摧毁更彻底，二噁英前驱体被彻底破坏分解；（2）可采用还原性气氛或部分氧化性气氛，采用电能作为外加热源，二次污染物排放比焚烧低2-3个数量级，裂解底渣是无害的；（3）合成气流量约为焚烧烟气量的5-10%，易于净化，后处理设备尺寸大大减小，节约了投资成本；（4）能源回收效率高，将筛上物制成合成气，后续利用气体发动机发电，发电效率可高达39%，而焚烧法采用蒸汽轮机，发电效率很难超过22%；（5）等离子体系统可快速启动与停机，等离子体核心工艺灵活，可根据不同的处理目的搭配不同的配套系统；（6）整套设备紧凑，占地小，经济效益好。
更为重要的是，等离子体技术将垃圾看作是生产合成气的原料，符合新能源、环保、零碳排放以及可持续发展的概念。
等离子体法不仅在技术上比焚烧先进，而且经济效益也要更好，但投资略高。
等离子体工艺配套的后处理设备及发电系统与焚烧配套的差异很大，这也会影响系统造价及经济效益。
中科院力学研究所简介
中科院力学研究所该所创建于1956年，是我国唯一一个力学多分支学科的、以基础性研究为本的国家级力学研究基地；在国际力学界具有相当影响。
钱学森、钱伟长为力学研究所第一任正、副所长，已故副所长郭永怀曾长期主持工作，继任所长郑哲敏、薛明伦，现任所长樊菁。
该所设有非线性力学国家重点实验室、高温气体动力学重点实验室、国家微重力实验室、工程科学研究部和技术发展研究部。
根据国家建设对力学提出的需求和力学学科发展前沿，力学所突出“微系统科技”、“气动科技”、“微重力科学”、“重大工程”4个方面的重点科技领域，布局8个主要研究方向。
简介中国科学院力学研究所（以下简称力学所）1956年成立，是以工程科学（Engineering Science）思想建所的综合性国家级力学研究基地，在国际力学界享有盛誉。
钱学森、钱伟长为第一任正、副所长；郭永怀副所长曾长期主持工作；继任所长为郑哲敏、薛明伦、洪友士，现任所长樊菁。
中国科学院力学研究所[1]力学所共有在职职工近400人，其中科技人员280余人。
有中国科学院院士8人[2]，中国工程院院士1人，研究员近60人，副研究员、高级工程师和高级实验师110余人，中国科学院“百人计划”入选者21人、国家杰出青年科学基金获得者11人。
力学所是国务院学位委员会批准的力学一级学科研究生培养单位，并设有博士后流动站。
2008年在学研究生344人，其中博士生139人、硕士生205人，在站博士后21人。
根据国家战略需求和世界科学前沿，力学所加强空天、海洋、环境、能源与交通等重要领域的科学创新和高新技术集成，以“微尺度力学与跨尺度关联，高温气体动力学与跨大气层飞行，微重力科学与应用，海洋与环境、能源与交通中的重大力学问题，先进制造工艺力学，生物力学与生物工程等”为主攻方向，力争为我国经济建设、国家安全和社会可持续发展做出基础性、战略性、前瞻性的重大创新贡献。
力学所现设有6个实验室和1个中心作为基本单元实体。
大气压冷等离子体射流试验研究
附件2论文中英文摘要格式作者姓名：聂秋月论文题目：大气压冷等离子体射流实验研究作者简介：聂秋月，女，1982年9月出生，2005年9月师从于大连理工大学王德真教授，于2010年6月获博士学位。
中文摘要大气压冷等离子体射流是近年来兴起的一种新的大气压低温等离子体放电技术，是目前国际上等离子体科学与技术领域的研究热点之一。
其等离子体空间富集的离子、电子、激发态原子、分子及自由基等都是活泼的反应性物种，这些活性粒子数量大、种类多、活性强，易于和所接触的材料表面发生反应, 因此在材料表面处理方面有许多重要应用。
和传统方法相比, 大气压冷等离子体射流表面处理具有操作简单快捷、成本低廉、无废弃物、无污染等显著优点，无论在传统的材料制造、加工和改性等应用领域，还是在新兴的生物医学工程、环境工程、等离子体化工等领域都表现出了良好的应用前景，特别是在温度敏感材料（如生物材料）、复杂形状工件等的表面处理方面，更是显示出了独特的技术优势。
发展等离子体源、诊断等离子体参数、研究等离子体产生与发展的基本物理过程一直都是等离子体科学与技术研究中的重要方向。
本文以大气压冷等离子体射流为重点，开展了以下工作：1.发展了一种毫米量级毛细管针-环电极大气压冷等离子体射流装置，通过考察其电学、光学特性，研究了放电发展过程及等离子体性质。
结果表明：由于在电极设计上采用了曲率较大的毛细管针电极，因此在功率电极附近易于产生较强电场，可明显降低等离子体射流产生及维持电压；此外，由于环电极的引入，放电区间将同时存在两种不同的放电模式（即毛细管针电极尖端附近发生的放电以及毛细管针电极和接地环电极之间发生的介质阻挡放电），与此同时，在下游端环电极的作用下，放电区将形成一个纵向电场，更利于将放电区产生的等离子体引出,形成等离子体射流。
与传统的毛细管针电极射流装置及单环电极射流装置相比，该混合型结构可有效降低射流源工作电压，增强放电强度，提高活性粒子数量。
便携式大气压等离子体射流阵列
便携式大气压等离子体射流阵列作者：包希浩姚晓彤王珊张浩来源：《电子技术与软件工程》2017年第09期摘要大气压等离子体射流能够在大气压条件下产生非平衡放电等离子体，在材料表面处理、生物医学工程、污水处理和环境保护等领域具备重要的科学研究意义和广阔的实际应用前景。
然而，现有的大气压等离子体射流装置往往需要较为昂贵的外接电源、大多以惰性气体作为工作气体且一般采用单极放电结构，存在着造价较高、等离子体反应室结构复杂、等离子体处理面积较小等问题，难以满足大气压非平衡等离子体工程应用的实际需求。
所以，改进现有的装置，使其便携且具有射流阵列，具有重要的意义。
【关键词】大气压等离子体射流空气放电便携射流阵列从1996年美国弗吉尼亚老道明大学的Laroussi M博士首次提出大气压等离子体射流可用于医学杀菌以来，对大气压等离子体射流装置的研究和改进受到了人们的格外的关注。
与传统的低气压放电相比，大气压等离子体放电具有更加广阔的应用前景，由于它是在大气压下放电，所以去除了昂贵且极其繁琐的真空系统，这使得它的应用成本大大降低。
同时传统低气压放电的放电间隙仅限于毫米到几厘米量级，会使得狭小空间内的带电粒子的活性和寿命受到巨大的影响，而且处理样品的尺寸也受到巨大的限制，这使得早期的等离子体射流无法得到广泛的应用，仅仅停留在实验室阶段。
大气压等离子射流可以直接接触皮肤，有很强的安全性，在材料、医学、环境、化工等领域也都得到了应用。
在国内，华中科技大学的卢新培教授制作了世界上唯一一种能放入牙齿根管内对根管进行杀菌的等离子体射流装置。
在国际上，一些学者用其来处理慢性感染伤口和皮肤的螨虫。
最近几年，研究者们开始对等离子体射流进行大尺度的扩展，以多个小尺度的射流为基本单元，通过不同的排列方式，可以得到更大面积的等离子体射流，成为射流阵列。
因为射流阵列具有更大放射面积，等离子体射流阵列可以适应不同面积和不同体积的处理对象，更加灵活而且使用。
安徽理工大学科技成果——便携式大气压空气冷等离子体发生器
安徽理工大学科技成果——便携式大气压空气冷等
离子体发生器
成果简介
大多数等离子体辉光放电需要使用惰性气体或者惰性气体和氧气的混合气体，或者需要外加气流来得到稳定的放电效果。
传统上，如果用空气作为工作气体，放电形式为电弧，其温度很高。
我们课题组近期发明一种便携式大气压空气等离子体发生器，是一种结构简单成本较低的便携式的大气压空气等离子体发生器，由于正电极内嵌于阻燃性绝缘介质容器，其不仅安全而且可以避免发生弧光放电。
此便携式大气压空气等离子体发生器电离激发时，产生的冷等离子体辉光，人体可以触摸，可以处理任何材料（人体、金属、塑料等）。
且此空气冷等离子体辉光均匀，富含多种活性成份，对杀菌、消毒及材料改性有显著作用，基于此开发的产品有很好的市场及经济价值。
已申请专利：ZL201310002111.1（发明）和ZL201320076075.9（实用新型）。
技术指标
供电电源：9V干电池或同等直流电压电源；
器件有效作用尺度：根据应用需求，定制尺寸、结构；
整体质量：根据需求制作的器件质量不等，但整体不超过1kg。
成果适用范围及效益分析
本等离子体含有的活性成份种类、数量及温度，可以根据具体应用进行选择。
可以很方便的在常温常压下对物品或各种异形物品进行
刻蚀、镀膜、表面改性和杀菌消毒等处理，极大的拓宽了等离子体射流技术的应用范围，具有很强的现实意义和美好的应用前景。
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中科院力学所——便携式大气压空气冷等离子体发生器
中国科学院力学研究所应用等离子体力学课题组隶属于高温气体动力学国家重点实验室。
课题组已有近五十年历史。
多年来积累了直流等离子体射流产生技术、高频热等离子体射流、大气压非平衡等离子体、交流等离子体射流产生技术，以及多弧离子镀、中频对靶磁控溅射、射频感应等离子体镀膜等技术。
在等离子体状态控制和参数诊断方面有长期的工作经验和知识积累。
在等离子体材料工艺应用方面开展了大量的低气压/大气压等离子体喷涂、金属表面改性、熔敷、熔凝、镀膜等研究。
近年来课题组的主要研究方向集中在等离子体流动稳定性、先进空间电推进、空天高焓流动地面模拟、大气压空气冷等离子体发生器设计等领域。
便携式等离子体发生器
技术介绍及特点
等离子体是物质除固态、液态和气态之外的第四态，按照温度的不同，可以分为高温等离子体和低温等离子体，低温等离子体又分为热等离子体和冷等离子体；按照粒子温度分布的不同可以分为热平衡
等离子体和非热平衡等离子体。
大气压冷等离子体以其温度低、无需复杂昂贵真空系统以及活性物质丰富等特征，近年来广泛应用于皮肤治疗、口腔医学、食品工程、材料改性、纳米合成和环境工程等领域，其主要活性物质包括活性氧和活性氮基团、激发态和亚稳态粒子、电场、带电粒子、紫外线及热量等。
近些年来，人们根据应用需求的不同，广泛设计了丰富多样的大气压冷等离子体射流发生器。
这些射流发生器主要以昂贵的稀有气体作为激发气源，同时等离子体工作离不开体积庞大的气源和电源设备。
如何借助自然界条件，充分发挥空气优势，实现大气压空气冷等离子体射流的应用值得我们探讨。
我们设计了一款便携式空气冷等离子体发生器，摆脱传统大体积的电源和气源设备，既可以在空气种激发，也可以在水下激发。
该便携式空气等离子体射流发生器设计使得大气压冷等离子体从实验室迈向市场走近人类生活成为可能。
应用领域
杀菌消毒：伤口愈合、口腔治疗、医用工具消毒、家居卫生、水果保鲜；
环境保护：空气净化、污水净化；材料制备：纳米材料合成。
技术成熟度及应用案例
原理样机一台。