Высокочастотный плазмотрон
Cтраница 2
Указанные преимущества создают предпосылки для проведения в высокочастотных плазмотронах химических процессов, требующих высоких температур и особой чистоты реакционного пространства. [16]
 |
Фотография цельнометаллического микроволнового плазмотрона. [17] |
Поток энергии проходит через конвертор моды ( согласно принятой выше терминологии, трансформатор электромагнитной волны) с согласующим сопротивлением, который связывает прямоугольный волновод с круглым. По центру круглого волновода коаксиально проходит водоохлаждаемый электрод, внешне подобный электроду некоторых электродуговых и факельных высокочастотных плазмотронов. Мощность плазмотрона Мицуда составила 2 кВт, частота - 2 45 ГГц, рабочий газ - водород, движущийся в зазоре между внутренней стенкой круглого волновода и внешней стенкой электрода. Электрический пробой инициировали первоначально между выходным соплом и коническим наконечником электрода; в дальнейшем поток газа стабилизировал разряд в виде сплошной поверхности цилиндрической или конической конфигурации. [18]
Мощность микроволновых генераторов на сегодняшний день достигает 500 кВт; этого достаточно для реализации приложений на промышленном уровне, однако стоимость таких генераторов более чем на порядок превышает стоимость электродуговых генераторов плазмы. Плазмотроны из диэлектрических материалов, работающие на волне HQI, имеют тот же недостаток, что и высокочастотные плазмотроны - ненадежность и недостаточно высокий ресурс работы. Цельнометаллические плазмотроны на волне Нц дают принципиальную возможность решения проблемы ресурса, но имеющийся практический опыт для более или менее крупномасштабных процессов пока недостаточен. [19]
Исследования нацелены главным образом на снижение предела обнаружения и достижение правильности определений. Очень существенно повышение коэффициента использования атомов определяемого элемента в зоне разряда; один из путей состоит в увеличении длительности пребывания атомов в этой зоне. Проводится изучение новых источников возбуждения: помимо дугового и искрового разряда - главных используемых источников - применяют плазмотрон постоянного тока, высокочастотный плазмотрон. Для снижения предела обнаружения пробуют разнообразные новые приемы: накладывают магнитное поле на область, где происходит возбуждение спектра вещества, проводят сжигание пробы не в обычной воздушной атмосфере, а в атмосфере инертного газа, отрабатывают способ анализа растворов и различных жидкостей с их упариванием на торце угольного электрода. [20]
Для стабильной работы установок Плутон оказалось необходимым заменить реактор из диэлектрического материала на комбинированный металлодиэлектрический реактор, принцип работы которого аналогичен таковому для комбинированных высокочастотных плазмотронов, описанных в гл. Для того чтобы определить принципиальные параметры взаимодействия высокочастотного генератора с нагрузкой, проведено исследование взаимодействия электромагнитного поля с веществом, которое находится в металлической камере, выполненной из немагнитного металла, снабженной разрезами и помещенной внутри индуктора высокочастотного генератора. [21]
 |
Принципиальная схема искрового генератора. [22] |
Анализируемый раствор 4 подается в плазму специальным распылителем. При анализе твердых образцов пробы могут помещаться в катод или также вводиться в плазму распылителем. Высокая температура и интенсивность свечения делают плазмотрон весьма перспективным источником возбуждения, особенно для анализа трудноиспаряющихся и трудновозбудимых веществ. Большое аналитическое применение находит также высокочастотный плазмотрон с индукционной катушкой, питаемый ВЧ-ге-нератором. [23]
Напомним, что плазма - это ионизированный газ, в котором плотности положительных и отрицательных зарядов практически одинаковы. Ионизация газа может произойти, например, при его нагреве до высокой температуры, в результате чего молекулы распадаются на составляющие их автоматы, которые затем превращаются в ионы. Плаз менная обработка ( резка, нанесение покрытий, наплавка, сварка) осуществляется плазмой, генерируемой дуговыми или высокочастотными плазмотронами. Плазменную резку успешно применяют при обработке хромоникеле-вых и других легированных сталей, а также меди, алюминия и других металлов, не поддающихся кислородной резке. [24]
Страницы: 1 2