Получение плазмы, управление плазмой: ..с использованием дуги – H05H 1/48

Изобретение относится к способам получения, исследования и применения низкотемпературной плазмы и может быть применено в плазмохимии, плазменных технологиях обработки материалов и плазменной технике, в частности в плазмохимических реакторах. Технический результат заключается в увеличении активной рабочей зоны разряда. Это достигается тем, что в способе получения электрического разряда в парах электролита, заключающегося в зажигании разряда между твердотельным анодом и жидким электролитом, пропускаемым в разрядную область через сплошное тело пористого диэлектрического тела, осуществляется подача электролита в разрядную область путем заполнения вертикального сквозного профилированного канала в пористом диэлектрическом теле до уровня уступа в сечении канала. В устройстве для получения электрического разряда в парах электролита, содержащем твердотельный токоподвод, пористое диэлектрическое тело, жидкий электролит в качестве катода, твердотельный анод и гидросистему для циркуляции электролита, в пористом диэлектрическом теле выполнен сквозной цилиндрический канал с уступом, при этом канал ориентирован так, что его участок с меньшим диаметром d расположен со стороны токоподвода, а участок с большим диаметром D - со стороны анода, и диаметры участков канала выбраны в пределах: d=(5÷15) мм - у участка с меньшим диаметром; D=(1,2÷2,0)·d - у участка с большим диаметром. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к плазменной технике, а именно к трансформаторным плазмотронам низкотемпературной плазмы, и может быть использовано в плазмохимии и металлургии для проведения различных плазмохимических процессов, а также в лазерной технике. Трансформаторный плазмотрон содержит замкнутую водоохлаждаемую разрядную камеру 2 с узлами ввода рабочего газа 1 и вывода плазменной струи 7, а также, по меньшей мере, один магнитопровод 5 с первичными обмотками 4. Узлы ввода рабочего газа 1 снабжены завихрителями потока 3. Узлы вывода плазменной струи 7 расположены на противоположных концах камеры 2. Один из магнитопроводов, кроме основных, содержит дополнительные обмотки поджига плазмы. Разрядная камера 2 из диэлектрического материала содержит, по меньшей мере, один узел ввода буферного газа 6 и, по меньшей мере, один узел вывода плазменной струи. Изобретение позволяет увеличить напряженность электрического пробоя. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к плазменной горелке. Плазменная горелка имеет плазменную дугу из дугообразующего материала, проходящую от первого электрода, на который подано высокое напряжение, ко второму электроду, расположенному на расстоянии от первого электрода, причем дугообразующий материал находится в средствах хранения и подается в плазменную дугу через выпускное отверстие, расположенное в указанных средствах, и вдоль плазменной дуги расположен по меньшей мере один коллиматор, вызывающий образование плазменной дуги и обеспечивающий ее сходимость, дугообразующий материал образован парами по меньшей мере одного металла или металлического соединения. Указанный по меньшей мере один металл выбран из щелочных металлов, щелочноземельных металлов или их смесей или их соединений. Указанный по меньшей мере один металл или по меньшей мере один металлический компонент металлического соединения является натрием (Na) или калием (K) или их смесью. Дугообразующий материал находится в расплавленном состоянии в средствах хранения, которые снабжены узлом, выполненным с возможностью преобразования расплавленного дугообразующего материала в пар. Указанный узел, выполненный с возможностью преобразования расплавленного дугообразующего материала в пар, является нагревателем. Сам по себе дугообразующий материал является первым электродом. Второй электрод заземлен. Плазменная дуга (10) по меньшей мере частично окружена корпусом (2) горелки, который обеспечивает возможность вхождения плазменной дуги (10) в корпус (2) горелки и выхода из него. Корпус (2) горелки выполнен в виде элемента с двойной оболочкой, содержащего наружную и внутреннюю стенки (5а, 5b), причем между наружной и внутренней стенками (5а, 5b) находится хладагент. Коллиматор (14) полностью расположен внутри корпуса (2) горелки и граничит с его внутренней стенкой (5b). Второй электрод расположен снаружи корпуса (2) горелки и выполнен полым. Дугообразующий материал содержит компонент, который во время его перехода в возбужденное состояние испускает интенсивное ультрафиолетовое излучение. Указанный компонент, испускающий интенсивное ультрафиолетовое излучение, является веществом, содержащим ртуть. Изобретение позволяет эффективно использовать разогрев вследствие столкновений, вызванный воздействием на мишень ионов дугообразующего материала, находящихся в состоянии плазмы. 3 н. и 22 з.п. ф-лы, 5 ил.

Настоящее изобретение предоставляет микроволновые плазменные системы с сопловыми решетками и способы для выбора конфигурации микроволновых плазменных сопловых решеток. Микроволны передаются в микроволновый резонатор особым способом и формируют интерференционный узор, который включает в себя области высоких энергий в пределах микроволнового резонатора. Областями высоких энергий управляют посредством фаз и длины волны микроволн. Множество сопловых элементов предоставляется в виде решетки. Каждый из сопловых элементов имеет участок, частично расположенный в микроволновом резонаторе, принимающий газ для пропускания через себя. Сопловые элементы принимают энергию микроволн из одной из областей высоких энергий. Каждый из сопловых элементов включает в себя стержневой проводник, имеющий наконечник, на котором фокусируются микроволны, и таким образом генерируется плазма с использованием принятого газа. 7 н. и 75 з.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к способам получения, исследования и применения низкотемпературной плазмы и может быть использовано в плазмохимии, плазменных технологиях обработки материалов и плазменной технике, в частности в плазмохимических реакторах. Технический результат - увеличение времени горения разряда и расширение диапазонов изменения тока и мощности разряда в сторону повышения. В способе получения высоковольтного разряда между жидким электролитным катодом и твердотельным анодом, заключающемся в зажигании электрического разряда между жидким электролитом и твердотельным электродом, расположенным над электролитом так, что его нижняя поверхность находится ниже уровня электролита, предварительно организуется течение верхних слоев электролита вдоль его поверхности и разряд зажигается в зазоре между поверхностью электролита и твердотельным электродом, а затем устанавливается режим горения с плотностью тока на жидком электролитном катоде не ниже 0,5 А/см² и поднимается уровень электролита выше уровня нижней поверхности твердотельного электрода, при этом твердотельный электрод охлаждается путем прокачки через него охлаждающей жидкости. 2 ил.

Изобретение относится к способам получения, исследования и применения низкотемпературной плазмы и может быть использовано в плазмохимии, плазменных технологиях обработки материалов и плазменной технике, в частности в плазмохимических реакторах. Технический результат - расширение диапазона изменения разрядного промежутка и увеличение тока, плотности тока на электродах и мощности разряда. Устройство для реализации способа состоит из сосуда, токоподвода, выполненного в виде пластины с отверстием, к которому снизу прикреплен патрубок, соединенный с гидронасосом. В сосуд налит электролит. Токоподвод погружен в электролит на глубину h. Над электролитом размещен водоохлаждаемый твердотельный анод. Между электролитом и анодом оставлен зазор. К сосуду подведен патрубок от системы подачи электролита. Отверстие токоподвода и анод размещены друг относительно друга так, что расстояние от края отверстия до анода составляет не менее 10 мм. Поступление электролита от системы подачи и откачка электролита гидронасосом устанавливаются таким образом, чтобы токоподвод находился ниже уровня электролита в сосуде. При этом верхние слои электролита, находящиеся выше токоподвода, стекают к отверстию, а через него попадают в патрубок, соединенный с гидронасосом. Далее перемещением анода в вертикальном направлении устанавливается длина разрядного промежутка и с помощью известных способов зажигается разряд между электролитом и электродом. Электролит служит катодом, а водоохлаждаемый электрод - твердотельным анодом. В начальный момент происходит интенсивная конденсация паров электролита на холодном электроде. Электрод “потеет” и жидкая пленка конденсата по его поверхности стекает вниз. Чтобы капли конденсата не попали в разрядный промежуток между электролитом и электродом, необходимо установить начальную плотность тока не менее 0,5-0,6 А/см². При такой плотности тока на жидком катоде за счет испарения электролита образуется достаточно интенсивный поток пара, направленный от катода к аноду, который оттесняет жидкую пленку конденсата на поверхности анода вверх и тем самым обеспечивает горение разряда в режиме тлеющего разряда. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.