Головна

високочастотні плазмотрони

  1. Низькочастотні і високочастотні випромінювання технічних засобів
  2. Електродугові плазмотрони

Як було зазначено вище, високочастотні розряди (а, відповідно, і плазмотрони) можуть бути електродними (коронний, факельний) і безелектродного (ВЧИ - високочастотні індукційні, вче - високочастотні ємнісні, СВЧ - надвисокочастотні). Основні переваги безелектродних плазмотронов перед електродними (в тому числі електродуговими) полягають у наступному:

- Високий ресурс роботи (тисячі годин);

- Відсутність забруднення одержуваних в плазмохімічному реакторі матеріалів продуктами ерозії електродів;

- Можливість роботи на чистому кисні і інших агресивних плазмообразующих газах.

До недоліків високочастотних плазмотронов слід віднести невисокий загальний ККД установок і складність створення установок великої потужності. Так потужність ВЧ-плазмотронів ~ 0,5 МВт (і до 1 МВт), у СВЧ ~ 0,1 МВт, а ККД не перевищує 0,6.

Термін «СВЧ-плазма» об'єднує плазмові освіти, отримані в різних СВЧ-пристроях (плазмотронах). В даний час розроблені численні СВЧ-пристрої для отримання плазми, і властивості останньої неминуче залежать від способу її отримання. Ці пристрої визначають структуру електромагнітного поля, енергетичну ефективність пристрою, широкополосность, залежність властивостей плазми від частоти, рівні мінімальної і максимальної потужності. Тому при необхідності аналізу такої плазми більш доцільно розглядати СВЧ-розряд-систему, що представляє плазму в конкретному газорозрядному пристрої.

СВЧ-розрядами (Мікрохвильовими розрядами) зазвичай називають розряди, що створюються за допомогою електромагнітних хвиль з частотою, що перевищує 300 МГц. Дозволеними для промислових, медичних і наукових застосувань є частоти 460, 915, 2450, 5800, 22125 МГц. Найбільш часто використовується частота 2450 МГц.

СВЧ-розряди зайняли міцне місце в ряду інших генераторів плазми. Властивості таких розрядів і отриманої в них плазми розглядаються у всіх аспектах, пов'язаних з фізикою плазми, плазмохімії і плазмовими технологіями.

Способи отримання і технічні прийоми, які використовуються для отримання СВЧ-плазми відповідно СВЧ-діапазону і відмінні від застосовуваних при більш низьких частотах. Плазма може бути створена при тисках від 1,33.10-2 Па до атмосферного в імпульсному і безперервному режимах, які використовуються середні потужності лежать в межах від одиниць ват до сотень кіловат.

Основним елементом СВЧ-розряду є пристрій, що дозволяє вводити електромагнітну енергію в розрядний обсяг. Існує близько 10 груп, на які можуть бути умовно розділені всі конструкції СВЧ-діапазону.

Основними достоїнствами СВЧ-розрядів є:

· Простота отримання плазми з високою питомою енерговклада (> 1 Вт / см3).

· Простота отримання плазми з малими енерговклада (<< 1 Вт / см3).

· Широка область робочих тисків (від 1,33.10-2 Па до тисків, що перевищують атмосферний).

· Можливість створення як квазірівноважної, так і істотно нерівноважної плазми.

· Простота управління внутрішньою структурою розряду шляхом зміни електродинамічних характеристик пристрою введення СВЧ-енергії в плазму.

· Можливість створення плазми в безелектродних і електродних системах (в останньому випадку відсутнє забруднення обсягу і зразків продуктами ерозії електродів).

· Можливість створення плазми в малих і великих обсягах, включаючи вільний простір (атмосфера Землі).

· Можливість обробки великих поверхонь скануванням області плазмового утворення, що має малі розміри.

· Можливість спільного впливу плазми і електромагнітного поля на об'єкти в плазмі для збільшення ефективності процесу.

· Розроблені сімейства різноманітних ефективних НВЧ-генераторів плазми дозволяють вибрати конструкцію для будь-яких застосувань.





Вступ | У хімічних процесах | плазмохімічні процеси | ГЕНЕРАТОРИ низькотемпературної плазми | низькотемпературної плазмі | Енергії (ентальпії) енергоносія | До плазмохімічним процесам | Речовин в плазмі | углеродсодержащими СИРОВИНИ | вуглецевмісних сполук |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати