RU2113073C1 - Устройство для возбуждения разряда в вчи-плазмотроне - Google Patents
Устройство для возбуждения разряда в вчи-плазмотроне Download PDFInfo
- Publication number
- RU2113073C1 RU2113073C1 RU94006715A RU94006715A RU2113073C1 RU 2113073 C1 RU2113073 C1 RU 2113073C1 RU 94006715 A RU94006715 A RU 94006715A RU 94006715 A RU94006715 A RU 94006715A RU 2113073 C1 RU2113073 C1 RU 2113073C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- discharge
- turn
- coil
- plasma
- plasmatron
- Prior art date
Links
- 238000004157 plasmatron Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 title claims abstract description 6
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 3
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 12
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 claims description 3
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 5
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 2
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 2
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 1
- 239000007779 soft material Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
Abstract
Использование: плазменная техника для возбуждения разряда в ВЧИ-плазмотронах, применяемых для нагрева газов. Сущность изобретения: устройство для возбуждения разряда в ВЧИ-плазмотроне содержит электроды из тугоплавкого металла и индуктивный виток, укрепленный в изоляторе. Концы витка соединены с электродами, расположенными вдоль продольной оси симметрии витка. Индуктивный виток выполнен из материала, обеспечивающего упругую деформацию. Устройство может содержать кольцевой сердечник из магнито-мягкого материала, размещенный внутри индуктивного витка. Такое выполнение устройства повышает надежность возбуждения разряда в ВЧИ-плазмотроне, снижает расход электроэнергии и плазмообразующего газа за счет сокращения времени, необходимого для возбуждения разряда и исключения постороннего источника электроэнергии, а также упрощает организацию процесса возбуждения разряда. 1 з.п. ф-лы. 2 ил.
Description
Изобретение относится к плазменной технике и может быть использовано для возбуждения разряда в ВЧИ-плазмотронах, применяемых для нагрева газов.
Известно устройство для возбуждения разряда, содержащее электрод, выполненный в виде стержня из тугоплавкого металла, на который подается электрический потенциал от индуктора или постороннего источника энергии (1).
Недостатками устройства являются сложность организации процесса возбуждения разряда в связи с наличием подвижных контактов и постороннего источника электроэнергии, а также недостаточная надежность при увеличенных внутренних размерах плазмотрона.
В качестве ближайшего аналога изобретения выбрано устройство для возбуждения разряда, в котором используют угольно-графитовые стержни в высокочастотном поле плазмотрона [2] . Недостатком этого устройства являются значительное время возбуждения плазмы и затраты энергии на разогрев массы стержней, компенсацию тепловых потерь, а также значительный расход инертного газа для возбуждения разряда.
Задачей изобретения является создание устройства для возбуждения разряда в ВИЧ-плазмотроне, обладающего более высокими эксплуатационными свойствами.
Поставленная задача решается тем, что устройство для возбуждения разряда в ВЧИ-плазмотроне, содержащее два соосно размещенных электрода и изолятор, снабжено индуктивным витком, укрепленным в изоляторе, при этом концы витка соединены с электродами, расположенными вдоль его продольной оси симметрии, а виток выполнен из материала, обеспечивающего возможность упругой деформации витка.
Кроме того, устройство содержит кольцевой сердечник из магнитомягкого материала, размещенный внутри индуктивного витка.
На фиг. 1 представлен общий вид устройства, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.
Предлагаемое устройство изображено введенным по продольной оси в корпус 1 плазмотрона, размещенного в диэлектрической трубе 2.
Устройство укреплено в изоляторе 3 и содержит индуктивный виток 4, соединенный радиальными отводами (концами) 5, 6 с электродами 7, 8 соответственно.
Индуктивный виток 4 выполнен упруго деформируемым, например, из вольфрамовой проволоки диаметром 2 мм.
В изоляторе 3 выполнено гнездо 9, в котором размещен кольцевой сердечник 10 из магнитомягкого материала, например феррита М100НН, М600НН.
В гнездо 9 через отверстие 11, выполненное в изоляторе 3 и соответственно в сердечнике 10, введен радиальный отвод 5, что обеспечивает крепление индуктивного витка концентрично сердечнику и размещение электродов 7, 8 вдоль продольной оси симметрии витка.
Устройство работает следующим образом.
При кратковременном введении устройства в камеру плазмотрона (с помощью металлического или диэлектрического стержня, к которому крепится изолятор 3), в момент остановки под действием сил инерции возникают колебания электрода 8, закрепленного на свободном конце радиального отвода 6 индуктивного витка 4. При обратном ходе колебательного движения электрода 8, обусловленного упругостью индуктивного витка, происходит замыкание его концов через электроды 7, 8, при этом по витку протекает ток, возникающий под действием высокочастотного электромагнитного поля плазмотрона. Размыкание электродов 7, 8 при возврате электрода 8 в равновесное положение вызывает разряд между электродами, в результате которого происходит возбуждение основного индукционного разряда.
Расположение индуктивного витка вблизи стенок плазмотрона, а также наличие ферритового сердечника 10 увеличивает индуктивную связь витка с высокочастотным электромагнитным полем плазмотрона, что повышает мощность инициирующего разряда.
Размещение электродов вдоль продольной оси витка обеспечивает благоприятные условия газодинамической стабилизации и мгновенное распространение объемного индукционного разряда во всех радиальных направлениях, поскольку выделение мощности электромагнитного поля индукционного плазмотрона возрастает в направлении от оси к стенкам камеры плазмотрона.
Замыкание и размыкание электродов 7, 8 вследствие упругой деформации индуктивного витка устраняет необходимость повышения мощности плазмотрона в процессе возбуждения разряда для обеспечения пробоя межэлектродного промежутка.
Перечисленные факторы в совокупности повышают надежность возбуждения разряда в ВЧИ-плазмотроне, снижают расход электроэнергии и плазмообразующего газа за счет сокращения времени, необходимого для возбуждения разряда, а также упрощают организацию процесса возбуждения разряда за счет устранения подвижных контактов, дополнительных источников питания и связанных с ними высокочастотных пробоев во внешней области плазмотрона.
Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки.
1. ВЧ-СВЧ-плазмотроны (Дресвин С. В. и др. - Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1992 - (Низкотемпературная плазма, т. 6), с. 17.
2. Дресвин С.В. и др. Физика и техника низкотемпературной плазмы. - М.: Атомиздат, 1972, с. 78 (прототип).
Claims (2)
1. Устройство для возбуждения разряда в ВЧИ-плазмотроне, содержащее два соосных электрода и изолятор, отличающееся тем, что оно снабжено индуктивным витком, закрепленным в изоляторе, при этом концы витка соединены с электродами, расположенными вдоль его продольной оси симметрии, а виток выполнен из материала, обеспечивающего возможность упругой деформации витка.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно содержит кольцевой сердечник из магнитомягкого материала, размещенный внутри индуктивного витка.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94006715A RU2113073C1 (ru) | 1994-02-24 | 1994-02-24 | Устройство для возбуждения разряда в вчи-плазмотроне |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94006715A RU2113073C1 (ru) | 1994-02-24 | 1994-02-24 | Устройство для возбуждения разряда в вчи-плазмотроне |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU94006715A RU94006715A (ru) | 1995-10-20 |
| RU2113073C1 true RU2113073C1 (ru) | 1998-06-10 |
Family
ID=20152908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94006715A RU2113073C1 (ru) | 1994-02-24 | 1994-02-24 | Устройство для возбуждения разряда в вчи-плазмотроне |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2113073C1 (ru) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2187217C1 (ru) * | 2001-06-27 | 2002-08-10 | Дубинова Ирина Дмитриевна | Устройство для получения высокочастотного емкостного газового разряда |
| RU2196395C1 (ru) * | 2001-05-30 | 2003-01-10 | Александров Андрей Федорович | Плазменный реактор и устройство для генерации плазмы (варианты) |
| RU2241319C2 (ru) * | 2003-01-21 | 2004-11-27 | Российская Федерация в лице Министерства по атомной энергии и Федерального государственного унитарного предприятия - Российского федерального ядерного центра - Всероссийского научно-исследовательского института экспериментальной физики | Устройство для получения высокочастотного индукционного разряда |
| RU2295206C2 (ru) * | 2001-10-05 | 2007-03-10 | Текна Плазма Системз,Инк.Канада | Многокатушечная индукционная плазменная горелка с твердотельным источником питания |
| RU204397U1 (ru) * | 2020-12-21 | 2021-05-24 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") | Устройство для возбуждения разряда в ВЧИ-плазмотроне |
-
1994
- 1994-02-24 RU RU94006715A patent/RU2113073C1/ru active
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2196395C1 (ru) * | 2001-05-30 | 2003-01-10 | Александров Андрей Федорович | Плазменный реактор и устройство для генерации плазмы (варианты) |
| RU2187217C1 (ru) * | 2001-06-27 | 2002-08-10 | Дубинова Ирина Дмитриевна | Устройство для получения высокочастотного емкостного газового разряда |
| RU2295206C2 (ru) * | 2001-10-05 | 2007-03-10 | Текна Плазма Системз,Инк.Канада | Многокатушечная индукционная плазменная горелка с твердотельным источником питания |
| RU2295206C9 (ru) * | 2001-10-05 | 2007-10-27 | Текна Плазма Системз,Инк.Канада | Многокатушечная индукционная плазменная горелка с твердотельным источником питания |
| RU2241319C2 (ru) * | 2003-01-21 | 2004-11-27 | Российская Федерация в лице Министерства по атомной энергии и Федерального государственного унитарного предприятия - Российского федерального ядерного центра - Всероссийского научно-исследовательского института экспериментальной физики | Устройство для получения высокочастотного индукционного разряда |
| RU204397U1 (ru) * | 2020-12-21 | 2021-05-24 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") | Устройство для возбуждения разряда в ВЧИ-плазмотроне |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TW472283B (en) | Electrodeless lamp | |
| RU2295206C9 (ru) | Многокатушечная индукционная плазменная горелка с твердотельным источником питания | |
| US4902937A (en) | Capacitive starting electrodes for hid lamps | |
| TW200414834A (en) | Transformer ignition circuit for a transformer coupled plasma source | |
| US9451685B2 (en) | Electromagnetic wave high frequency hybrid plasma torch | |
| EP2862196A1 (en) | Plasma source apparatus and methods for generating charged particle beams | |
| US3437864A (en) | Method of producing high temperature,low pressure plasma | |
| RU2171554C2 (ru) | Способ генерации плазмы и устройство для его осуществления | |
| US3049488A (en) | Method of conducting gaseous chemical reactions | |
| RU2113073C1 (ru) | Устройство для возбуждения разряда в вчи-плазмотроне | |
| CN111526653B (zh) | 具备电磁能量双重激发功能的微波耦合等离子体发生装置 | |
| CN118102568B (zh) | 双激励大气压射频等离子体发生器 | |
| US20030218430A1 (en) | Ion source with external RF antenna | |
| US966204A (en) | Induction-lamp. | |
| US4713208A (en) | Spheromak reactor with poloidal flux-amplifying transformer | |
| CN213426550U (zh) | 具备电磁能量双重激发功能的微波耦合等离子体发生装置 | |
| US20050173384A1 (en) | Inductive thermal plasma torch | |
| US5065075A (en) | Launcher suitable for exciting surface waves in a discharge tube | |
| US4506132A (en) | Induction coil in the form of a flat coil for crucible-free floating zone melting | |
| JPH11260593A (ja) | プラズマ生成装置 | |
| RU204397U1 (ru) | Устройство для возбуждения разряда в ВЧИ-плазмотроне | |
| JP2003132809A (ja) | マグネトロン | |
| US5506405A (en) | Excitation atomic beam source | |
| RU2261682C2 (ru) | Способ и устройства плазменной коагуляции тканей | |
| RU94006715A (ru) | Устройство для возбуждения разряда в вчи-плазмотроне |