DE1764536A1 - Thermischer Plasmagenerator - Google Patents

Description

r>868-68;Dr.Sd/fto. ' nc/ro/-

(Model 58) I /b4i>36

US-Ser.No. 647 790
Piled: June 21, I967

HUMPHREYS CORPORATION, Concord, New Hampshire, USA

Thermischer Plasmagenerator.

Thermische Plasmageneratoren, welche mit Induktionswirkung arbeiten, verwenden ein intensives elektromagnetisches Feld zur Erzeugung eines thermischen Plasmas. Dieses Plasma kann für viele Zwecke gebraucht werden, beispielsweise zur Bearbeitung von metallischen und feuerfesten Materialien, in chemischen Reaktionen oder bei anderen Verfahren, welche hohe Temperaturen erfordern. Das in dem Generator erzeugte Plasma muß stabil gegen Verschiebung sein f und die auf die Wände der Plasmakammer gelangende Wärme muß abgeführt werden können, ohne die Kammer zu beschädigen.

Es hat sich bisher als schwierig herausgestellt, zuverlässige thermische Plasmageneratoren reproduzierbar zu bauen. Es hat sich vielmehr gezeigt, daß eine große Zahl von Abmessungen und Beziehungen in dem Plasmagenerator sorgfältig eingeregelt und überwacht werden müssen, um ein stabiles Plasma zu erhalten. Beispielsweise muß die räumliche Lage von verschiedenen Bestandteilen genau eingeregelt werden und es müssen auch die aus verschie-

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denen Gasquellen herrührenden Gasströme aufeinander abgestimmt werden.

Ein Zweck der Erfindung besteht somit darin, einen auf Induktionswirkung beruhenden Plasmagenerator anzugeben, welcher ein stabiles Plasma unter Verwendung von nur einer einzigen Gasquelle liefert. Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, einen Plasmagenerator anzugeben, den man bei verschiedenen Infc duktionsspulenformen verwenden kann und der ein stabiles Plasma liefert.

Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, einen Plasma;-generator anzugeben in welchem die verschiedenen Bestandteile leicht und schnell und mit der erforderlichen gegenseitigen Genauigkeit der räumlichen Lage montiert werden können, so daß der Generator ein brauchbares thermisches Plasma liefert.

Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, einen Plasmagenerator anzugeben, der ohne die Notwendigkeit kritischer Ein- ψ Stellungen seiner Bestandteile zusammengebaut und zerlegt werden kann.

Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, einen vielseitig verwendbaren Plasmagenerator von verbesserter Form anzugeben.

Gemäß der Erfindung wird ein Plasmagenerator geschaffen, dessen hauptsächliche Bestandteile in ihren Abmessungen so aufeinander abgestimmt sind, daß eine raumsparende Konstruktion eines

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Piasmagenerators für vielseitige Anwendungen und für eine leichte Betriebsweise geschaffen wird. Der Generator enthält eine Kammer zur Bildung eines dünnen kreisringförmigen Gasmantels, wobei die Achse der Kammer gleichzeitig die Hauptachse des Generators ist. Die erwähnte Kammer hat eine Länge von wenigstens dem 5-fachen der Breite des Gasmantelraumes hinter einem Gasverteiler, welcher am ^:_nen Ende der Kammer das Gas gleichförmig dem Kammerumfang zuführt, oo daß dieses in axialer Richtung in Form eines dünnen Mantels ■■>;■ j praktisch gleichförmiger Geschwindigkeit längs des Mantelumfangs ;-remecs>eii aus ciex Af..,r«.ier austreten kann. Ein rohrförmiger Baute:!.'.., s'-.,cher eine das Plasma formende Kammer definiert, isc an der Au.slaöseite der den Gasmantel bildenden Kammer angebracht, wobei o" ·-. Uuiiere Wand der den Gasmantel bildenden Kammer mit der Wand der daa Plasma bildenden Kammer ausgerichtet ist, so daß ein otörun freier Fluß des Gases längs der äußeren Wand der das Plasma bilde,.-"en Kammer ermöglicht wird. Eine Induktionsspule, welche die da^ Plasma bildende Kammer umgibt, liegt in der Nähe der den Mantel oildenden Kammer und hat einen inneren Durchmesser, der mit dem " Durchmesser des Ma- „eis vergleichbar ist. Der innere Durohmessr-^ jt«i* Spule beträgt V:3uiger als das i 2/5-fache aes Mariteld~rc»i·' ■nessers und vorzugsweise weniger als etwa das I 2/5-faehe des I'iinteldurchmesser'i,. Dadurch wird eine maximale Snergicvbertrs.gunr, aus der Stromquelle auf das Plasma ermöglicht. Die Spule wird genau koaxial zu dem Mantel in einer Entfernung angeordnet, wel·· cx;ü weniger als das 5-fache des Mariteldurchmessers vc-n d^r Au si "·.'-· · öffnung der den Mantel bildenden Kammer beträgt. Die Tragkonstruktionen für die Spule, die das Plasma bildende Kammer und die den

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Mantel bildende Kammer bilden zusammen eine Einheit.

Bei manchen Ausführungsformen enthält der Plasmagenerator ein Gehäuse, in welchem eine Ausnehmung von erheblicher Tiefe angebracht ist, und enthält ferner noch eine Gaseinlaßleitung, eine Kühlmitteleinlaßleitung und eine Kühlmittelauslaßleitung, die mit der erwähnten Ausnehmung kommuniziert. Es ist ferner eine zweite Ausnehmung koaxial mit der bereits erwähnten Ausnehmung vorhanden, so daß an der. Übergangsstelle zwischen den beiden Ausnehmungen eine Schulter entsteht. Ein kreisringförmiger Gasverteiler, welcher eine Mehrzahl von Entladungsöffnungen besitzt ist in der Hauptausnehmung an der Übergangsstelle angebracht und hat einen kreisringförmigen Kanal, welcher mit der Gaseinlaßleitung zur Verteilung des Gases an die Entladungsstellen kommuniziert. Ein kreisringförmiger Kühlmittelverteiler, welcher einen kreisringförmigen Kanal in Verbindung mit dem Kühlmitteleinlaß und dem Kühlmittelauslaß besitzt, ist ebenfalls in der Hauptausnehmung hinter der Gasverteilungsanordnung angebracht. Das rohrförmige Element, welches die das Plasma bildende Kammer definiert hat eine innere Form, die mit der inneren Form des Gasverteilers übereinstimmt und ist so angeordnet, daß die Innenseite des Gasverteilers und des rohrförmigen Bauteils zusammen eine glatte Fläche bilden. Der Kühlmittelverteiler befindet sich in inniger Berührung mit einem mittleren Teil des rohrförmigen Bauteils, um eine Wärmeabführung zu gewährleisten. Eine Scheibe, die am Ende des Gehäuses angebracht ist und die Hauptausnehmung abdeckt,

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stellt eine Befestigung des rohrförmigen Bauteils und des Gasverteilers und Kühlmittelverteilers in vorbestimmter gegenseitiger Lage dar. Ein Einsatzkörper, der in der zweiten Ausnehmung angebracht ist besitzt einen Teil, welcher in die erste Ausnehmung hineinreicht und die innere Wand der den Gasmantel bildenden Kammer definiert. Die Induktionsspule ist an der erwähnten Scheibe befestigt und umschließt den rohrförmigen Bauteil außerhalb des Gehäuses, um in der das Plasma bildenden Kammer ein starkes Hoch- _M

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frequenzfeld zu erzeugen./Tragkonstruktion, welche radial zu der Scheibe verläuft, trägt das Gehäuse und den rohrförmigen Bauteil in einem geeigneten Abstand.

Bei einer Ausführungsform, bei der eine Flachspule verwendet wird, enthält die Scheibenanordnung zwei flache Platten, welche parallel verlaufen und durch Abstandsstücke gegeneinander abgestützt sind. Die Richtung des Gasstromes verläuft bei gewissen Ausführungsformen der Erfindung radial nach innen.

An Hand der Zeichnung sollen nun verschiedene Ausführungs- λ formen der Erfindung beschrieben werden.

Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung eines gemäß der Erfindung ausgeführten Plasmagenerators.

Fig. 2 stellt einen Längsschnitt durch diesen Generator dar und zeigt alle elektrischen Anschlüsse und Kühlmittelleitungen, wobei die Kühlmitteleinlaßleitung und die Kühlmittelauslaßleitung sowie ein Abstandshalter in die Ebene der Zeichnung hineingedreht worden sind.

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Fig. 3 stellt einen Querschnitt längs der Schnittebene 3-3 in Fig. 2 dar.

Fig. 4 ist eine teilweise im Schnitt gehaltene Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.

Der in Fig.. 1 dargestellte Plasmagenerator wird mittels eines kräftigen Tragrohres 10 und eine Überwurfmutter 12 an einem nicht mit dargestellten Gestell befestigt. An dem Rohr 10 ist eine Platte 14 angebracht, über welcher sich eine zweite Platte 16 befindet, die mit ihren Füßen 18 auf der Platte 14 ruht. Auf der Platte 16 ist ein Gehäuse 20 angebracht, in welchem sich das eine Ende eines Quar£zrohres 22 befindet. Dieses hat eine Länge von etwa 8,2 cm, eine Wandstärke von etwa 3 mm und einen Innendurchmesser von 2,5 cm, In diesem Quartfzrohr wird das Plasma gebildet. Das zu ionisierende Gas wird über eine Leitung 24 zugeführt, während ein Kühlwasserstrom über eine Leitung 26 (Fig. 4) in das Gehäuse gelangt. Dieses wird über eine Leitung 28 (Fig. 2) evakuiert. Das in dem Plasmagenerator zu behandelnde Material wird über eine Leitung J50 in das Gehäuse 20 bzw. in das Rohr 22 eingeführt. Zwischen den Platten 1* und 16 befindet sich eine Flachspule ^4, welche das Rohr 22 umschließt. Diese Spule erzeugt ein intensives elektromagnetisches Feld in dem Rohr 22 und hebt das Energieniveau bis zur Plasmabildung an. Weitere Einzelheiten des Plasmagenerators sind in Fig. 2 dargestellt.

Gemäß Fig. 2 ist das Tragrohr 10 mittels der Überwurfmutter an ein Gehäuse 50 einer Stromversorgungsquelle angeschlossen. Die

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Mutter 12 verbindet das Rohr 10 mit einer Anschlußklemme 52 des Stromversorgungsgerätes. Durch die Mutter 12 hindurch wird außerdem ein Kühlmittel, z.B. Kühlwasser zugeführt. Das linke Ende des Rohres 10 ist an einer runden Kupferplatte 14 befestigt, die etwa 4p cm Durchmesser und 8 mm Stärke besitzt und einen radialen Schlitz (Pig·. 1) zur Vermeidung von Wirbelströmen aufweist. Eine Kupferhülse 54 von etwa 25 mm Länge ist über den unteren Teil des Quartzrohres 22 geschoben. Dieses KupCerrohr 54 reicht in die Mittelöffnung der Kupferplatte 14 hinein.

Eine runde Aluminiumplatte 16 von etwa 15 cm Durchmesser und etwa 5 mm Dicke umschließt das Quarfczrohr 22 an derjenigen Stelle, an welcher dieses Rohr aus dem Gehäuse 20 austritt. Die Platte 16 stützt sich auf der Platte 14 mittels der Füße 18 von je etwa 4 cm Höhe ab. Die Füße 18 sind mit den Platten über Schrauben 56 verbunden .

Die Platte l6 ist an dem Gehäuse 20 mittels Schrauben 58 befestigt.

In dem rechteckigen Aluminiumgehäuse 20 ist eine Bohrung 60 angebracht, deren erster Teil 62 einen Durchmesser von etwa 5»8 cm besitzt und deren zweiter Teil 64 einen Durchmesser von etwa 3*9 cm besitzt. Der zweite Teil 64 befindet sich unterhalb des ersten Teiles 62- und erstreckt sich bis an die untere Stirnfläche des Gehäuses 20. Eine weitere Vertiefung 66 von etwa 2,2 cm Durchmesser verläuft koaxial zur Bohrung 62 und erstreckt sich von der oberen Stirnfläche des Gehäuses 20 bis zum Räume 62.

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In den Raum 62 wird ein kreisringförmiger Gasverteiler 70 eingefügt, welcher einen inneren Durchmesser von 2,5 cm besitzt. Das obere Ende dieses Gasverteilers 70 liegt an der Schulter 68 an und füllt die ganze Länge des'Innenr*aums 62 aus.

Eine ringförmige Vertiefung von 1,5 x 4,5 mm auf der Außenseite des Gasverteilers 70 bildet zusammen mit dem Gehäuse 20 einen kreisringförmigen Gaskanal 72, der mit dem Gaseinlaßrohr in Verbindung steht. Sechs radiale Abführungskanäle 74 (Fig. 5) von Je etwa 1 mm Durchmesser verlaufen vom Kanal 72 zu der Innenwand des Gasverteilers 70. Eine zweite kreisringförmige Vertiefung 76 auf der Außenseite des Gasverteilers 70 nimmt einen Dichtungsring 78 auf.

In den unteren Teil 64 ist ein Kühlmittelverteiler 80 eingesetzt. Dieser besitzt eine kreisringförmige Nut 82, welche etwa eine Tiefe von der Hälfte der Wandstärke des Verteilers 80 hat und zusammen mit der Wand des Gehäuses 20 einen Kühlmittelkanal bildet. Der Kanal 82 steht in Verbindung mit den Schraubanschlüssen 26 und 28 für den Kühlmitteleinlaß und Kühlmittelauslaß. In den kreisringförmigen Vertiefungen 84 beiderseits des Flüssigkeitskanal 82 befinden sich Ringdichtungen 86. Am oberen Ende des Kühlmittelverteilers 80 befindet sich eine Schrägfläche für einen Dichtungsring 88. Der Kühlmittelverteiler 80 hat etwa die

axiale Länge des unteren Bohrungsteils 64.

Das QuartTzrohr 22 reicht durch den Kühlmittelverteiler 80 hindurch. Das obere Ende des Rohres 22 liegt oberhalb des oberen

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Endes des Verteilers 80 und liegt an einer Schulter 90 des Gasverteilers 70 an. Da der Innendurchmesser des Rohres 22 gleich dem Innendurchmesser des Gasverteilers 70 ist, besteht an dieser Stelle ein glatter Übergang für das Gas. Das äußere Ende des Kühlmittelverteilers liegt auf der Platte 16 auf. Die Platte 16 klemmt somit den Gasverteiler und Kühlmittelverteiler im Gehäuse 20 fest und setzt die Dichtungen 88 unter Druck, so daß diese auf das Rohr 22 einen radial nach'innen gerichteten Druck ausüben, so das dieses Rohr 22 zuverlässig festgehalten wird.

Eine kreisringförmige Vertiefung 92 auf der Innenseite der oberen Vertiefung 66 des Gehäuses 20 enthält einen Dichtungsring 94, an welchem die Außenfläche des Teiles 32 anliegt. Dieser Teil ^2 hat einen Durchmesser von etwa 2,2 cm und eine Länge von etwa 3 cm und reicht von oben in das Gehäuse 20 hinein. In der Hauptvertiefung 60 ist der Außendurchmesser des Teils 52 etwa 3 mm kleiner als der Innendurchmesser des Quar£zrohres 22, so daß eine kreisringförmige Kammer 98 in welcher ein dünner Gasmantel entsteht, zwischen der Außenwand des Teiles 32 und der Innenwand des Q,uarfczrohres 22 gebildet wird. Ein zylindrischer Ansatz des Teiles 32 verlängert die Kammer 98 um etwa 5 cm nach unten und eine Vertiefung 99 in der unteren Stirnfläche des Teiles 32 erhöht die Stabilität des Generatorbetriebes.

Ein Metallrohr 30 ist an dem Schraubstöpsel 100, der in den Teil 32 eingeschraubt ist, befestigt und reicht über die untere Stirnfläche dieses Teils hinaus nach unten in das Quar-fczrohr 22

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hinein. Eine Abdichtung des Rohres ^O kann mittels eines Dichtungsringes an der unteren Stirnfläche des Schraubstöpsels 100 erreicht werden. Wenn der Schraubstöpsel 100 gelockert wird, kann das Rohr nach oben oder nach unten verschoben werden, um die Höhenlage der unteren Rohrmündung in der Plasmakammer 102 zu beeinflussen.

Das Rohr J>Q kann gekühlt werden und enthält die beiden Inneren Flüssigkeitskanäle 106 und 112, welche mit dem Einlaßrohr 1^2 bzw. mit dem Auslaßrohr 1^4 verbunden sind.

Das in der Plasmakammer 102 zu behandelnde Material wird an der Einlaßöffnung 116 zugeführt.

Ein spiralförmig gewickeltes Kupferrohr, das mit Polytetrafluoräthylen isoliert ist, umschließt das Abschirmrohr 54 und bildet eine Flachspule von einem inneren Durchmesser von etwa 3,2 cm, die auf der Kupferplatte 14 befestigt ist. Sie liegt konzentrisch (+ 0,05 mm) zu der Kammer 98. Das äußere Ende der Kupferspule liegt an einem Anschlußrohr 120, welches seinerseits mittels einer Überwurfmutter 122 mit einer Klemme 124 verbunden ist. Diese Klemme 124 führt zu der Hochspannungsklemme des Stromversorgungsgerätes 50. Das innere Ende der Kupferspule ist elektrisch mit der Kupferplatte 14 verbunden und mechanisch an ihr befestigt, und zwar mittels einer Anschlußklemme 126, welche die Verbindung der Spule mit der geerdeten Klemme des Stromversorgungsgerätes herstellt. Ein Kühlkanal 128 verläuft innerhalb des Rohres 10 und durchsetzt die Kupferplatte 14 in radialer Richtung bis zu einem Punkt unterhalb der Anschlußklemme 126 wo die Verbindung mit dem Innenraum

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der spiralförmigen Spule j54 besteht.

Das eine Ende einer flexiblen Flüssigkeitsleitung IjJO verläuft von dem Rohr 10 zu der Anschlußschraube 26. Das eine Ende einer flexiblen Flüssigkeitsleitung 152 ist mit der Anschlußschraube 28 verbunden während das andere Ende dieser flexiblen Flüssigkeitsleitung mit der Anschlußschraube 108 verbunden ist. Das linke Ende der flexiblen Flüssigkeitsleitung 134 ist mit der Anschlußschraube 114 verbunden und das andere Ende mit einer An- * schlußschraube I36 im Teil 120.

Das obere Ende des Quartzrohres 22 wird beispielsweise mittels Wasser aus der Leitung I3Q bespült, welche in den Kühlmittelverteiler 80 einmündet. Die Kühlflüssigkeit fließt von dort über die Leitung 132 zu dem oberen Ende des Rohres JO und durch die Kühlkanäle 106 und 112 in die Leitung 134 zurück. Die Spule 34 und das untere Ende des Quartzrohres 22 werden durch Kühlflüssigkeit, welche aus dem Rohr 10 stammt gekühlt.

Als ein Beispiel für den Betrieb der vorstehend beschrie- " benen Einrichtung sei angenommen, daß Argon in den Gasverteilerkanal 72 eingeführt werden möge und radial durch die Kanäle 74 in die Kammer 98 eintreten möge, welche zwischen dem Injektor 70 und dem Teil 32 besteht. Im Räume 98 entsteht somit ein dünner kreisringförmiger Gasmantel und das Gas verläuft in Form dieses Mantels weiter, wenn es aus dem Räume 98 in die Plasmakammer 102 eintritt. In der Plasmakammer wird das Gas sofort dem elektromagnetischen Felde ausgesetzt, wenn die Flachspule 34 erregt ist.

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Bei der Inbetriebnahme der Einrichtung ist die Stromversorgungsquelle von 4 MHz anfangs so eingestellt, daß eine Anodenleistung von 8 kW entsteht. Es wird also ein Lichtbogen eingeleitet, was beispielsweise dadurch geschehen kann, daß eine geerdete Zündstange in die Kammer 102 eingeführt wird oder daß man "sich einer Teslaspule bedient. Nachdem das Plasma Ij56 gebildet ist, kann ein Übergang von Argon zu einem zweiatomigen Gase, wie beispielsweise Sauerstoff■stattfinden. Während dieses Übergangs kann die Anodenleistung geeignet nachgeregelt werden, um das Gas im Plasmazustand zu erhalten. Im stabilen Betrieb werden einem Sauerstoffplasma 15 kW bei einem Sauerstoff-Fluß von 58 scfh zugeführt .

Die Anordnung und die Bemessung der Bauteile des Plasmagenerators ist so gewählt, daß er bequem zusammengebaut werden kann und dabei keine kritische Einstellung seiner Bauteile erfordert. Der Gasverteiler 70 .ist fugenlos in den ersten Teil 62 der Hauptvertiefung 60 eingebaut. Er liegt an der Schulter 68 an, so daß also hierdurch seine axiale Lage definiert ist. Der Kühlverteiler 80 ist ebenso fugenlos in den zweiten Teil 64 der Hauptvertiefung 60 eingebaut.

Das Quarfczrohr 22 ist in seiner Höhenlage durch die Anschlagfläche 90 am unteren Ende des Gasverteilers definiert. Die radiale Justierung ist wegen der fugenlosen Anlage an der Fläche 90 und an der Innenseite des Kühlverteilers 80 sowie des Dichtungsrings gewährleistet. Der glatte Übergang von der Innenfläche des Gasverteilers 70 auf die Innenfläche des Quarfczrohres 22 vermeidet

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eine Wirbelbildung in der Kammer 98. Die Platte 16 sichert die Höhenlage der erwähnten Bauteile. Die innere Wand der Gaskammer 98 ist durch die Außenwand des Teiles 32 bestimmt.

Das Rohr 10, welches eine Klemme der Flachspule J54 darstellt dient als Träger für,den ganzen Plasmagenerator und ist mechanisch mit der Platte 14 verbunden, welche ihrerseits die Platte 16 und das Gehäuse 20 trägt.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 4 dargestellt. Das Gehäuse 20 und das Quar£zrohr 22 haben die gleiche Form wie in der ersten Ausführungsform. Eine Zylinderspule 140 von etwa 3,2 cm innerem Durchmesser ist mittels einer Klemmscheibe 16 an einem Tragarm 142 befestigt, so daß die Spule (mit einer Toleranz von etwa + 0,05 mm) koaxial zur Plasmakammer 102 (Fig. 2) und zur Gaskammer 98 liegt, wobei das obere Ende der Spule 140 etwa 8 mm von dem unteren Ende der Kammer 98 entfernt ist und das untere Ende der Spule einen Abstand von etwa 5 om besitzt. Dieser Generator ist über den Anschlußkörper 144 an der Scheibe l6 befestigt. Der Generator kann leicht zusammengebaut werden und zerlegt werden, da keine kritischen Abmessungen einzuhalten sind. Der Generator arbeitet auch ohne die Notwendigkeit von zusätzlichen Stabilisierungsmaßnahmen, wie wirbelnden Gasströmen und liefert ein stabiles Plasma bei einatomigen und zweiatomigen Gasen.Ferner 1st er mit Flachspulen und mit Zylinderspulen betriebsfähig.

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Claims (10)

- 14 - V/64536 Patentansprüche

1.) Thermischer Plasmagenerator mit einem eine rohrförmige Plasmakammer definierenden Bauteil, einer Induktionsspule, welche diesen Bauteil umgibt, mit Mitteln zur Einleitung eines Gases am einen Ende dieses Bauteils zur Umwandlung in einen Plasmazustand unter dem Einfluß eines elektromagnetischen Feldes der Induktionsspule, gekennzeichnet durch eine Kammer zur Herstellung eines kreisringförmigen Gasmantels von etwa der 5-fachen Länge seines Durchmessers, wobei die Gaseinlaßleitung sich am einen Ende der Kammer befindet und das Gas die Kammer in Form eines dünnen kreisringförmigen Mantels durchsetzt und am Auslaßende der Gaskammer eine gleichförmige Geschwindigkeit besitzt.

2.) Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Kammer definierende Bauteil eine Innenfläche von etwa der gleichen Form wie die Außenfläche der den Gasmantel bildenden Kammer besitzt und daß die Innenwand des rohrförmigen Bauteils eine Fortsetzung der Außenwand der Gaskammer bildet und koaxial zu ihr liegt.

3.) Plasmagenerator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule einen Innendurchmesser von weniger als dem 1,66-fachen des Außendurchmessers der Kammer zur Bildung des Gasmantels besitzt und daß die Spule konzentrisch zu dieser Kammer liegt und zwar in einem Abstand von weniger als dem 3-fachen des Durchmessers der Kammer, wobei dieser Abstand

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von dem Auslaßende der Gasbildungskammer gemessen wird.

4.) Thermischer Plasmagenerator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionsspule eine Flachspule ist.

5.) Thermischer Plasmagenerator nach einem der Ansprüche 1 bis J>, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionsspule eine Zylinderspule ist. ■

6.) Thermischer Plasmagenerator nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Gasverteiler zur Verteilung des eingeführten Gases auf die Gasbildungskammer, wobei dieser Gasverteiler eine Mehrzahl von radialen Kanälen besitzt, die mit der Gasbildungskammer an einer vom Ende der Gasbildungskammer entfernten Stelle kommunizieren.

7.) Thermischer Plasmagenerator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Wand der Gasbildungskammer eine sich axial erstreckende _Λ Vertiefung in der Nähe des Auslaßendes der Gasbildungskammer besitzt.

8.) Thermischer Plasmagenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 5* gekennzeichnet durch ein·» Gehäuse mit einer Hauptvertiefung von erheblicher Tiefe, einer Gaseinlaßleitung in Verbindung mit der Hauptvertiefung, einem Gasverteiler mit einer Mehrzahl von Entladungsöffnungen und einem kreisringförmigen Kanal in Verbindung mit dem Gaseinlaßkanal in das Gehäuse zur

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Verteilung des Gases über die Auslaßöffnungen an die Hauptvertiefung, wobei die innere Form des rohrförmigen Bauteils die gleiche ist wie die innere Form des Gasverteilers und das eine Ende des rohrförmigen Bauteils derart in der Nähe des Gasverteilers liegt, daß die inneren Flächen des Gasverteilers und des •Kühlmittelverteilers ohne Sprung ineinander übergehen und der rohrförmige Bauteil eine erhebliche Strecke über das Gehäuse hinausreicht, wobei ferner ein zylindrischer Teil in die Hauptvertiefung hineinreicht und dieser zylindrische Teil den gleichen Querschnitt hat wie die Innenfläche des rohrförmigen Bauteils, jedoch eine etwas kleinere Abmessung, so daß die kreisringförmige Gasbildungskammer entsteht, durch eine Klemmeinrichtung am Ende des Gehäuses, welche die Hauptvertiefung überragt, wobei diese Klemmeinrichtung das rohrförmige Bauteil in einer festen Lage gegenüber dem Gehäuse festhält.

9.) Thermischer Plasmagenerator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenträger an der Festklemmeinrichtung befestigt ist.

10.) Thermischer Plasmagenerator mit folgenden Bestandteilen: Gehäuse mit einer Hauptvertiefung von erheblicher Tiefe; Gaseinlaßleitungj Kühlmitteleinlaßleitung und Kühlmittelauslaßleitung in Verbindung mit der Hauptvertiefungj eine zweite Vertiefung, welche koaxial zu der Hauptvertiefung liegt, so daß eine Schulter den übergang zwischen der Hauptvertiefung und der zweiten Vertiefung definiert; ein kreisringförmiger Gasverteiler in der Hauptver-

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tiefung, der an der erwähnten Schulter anliegt; eine Mehrzahl von Austrittsöffnungen in dem Gasverteiler; ein kreisringförmiger Kanal in Verbindung mit der Gaseinlaßleitung des Gehäuses zur Verteilung des Gases auf die Austrittsöffnungen; ein kreisringförmiger Kühlmittelverteiler, der sich in der Hauptvertiefung befindet; ein kreisringförmiger Kanal in dem Kühlmittelverteiler in Verbindung mit der Einlaßöffnung und der Auslaßöffnung für das Kühlmittel; ein rohrförmiger Bauteil von erheblicher Länge gegenüber der Länge der Hauptvertiefung; Plasmabildungskammer in dem rohrförmigen Bauteil; Innenfläche des rohrförmigen Bauteils hat dieselbe Form wie Innenfläche des Gasverteilers; ein Ende des rohrförmigen Bauteils liegt an der Anschlagfläche an, so daß die Innenwand des Gasverteilers und des Kühlmittelverteilers eine glatte sprungfreie Fläche bilden und der rohrförmige Bauteil um ein erhebliches Stück aus dem Gehäuse herausragt; Kühlmittelverteiler liegt dicht an einem mittleren Teile des rohrförmigen Bauteils an, um von diesem Wärme abzuführen; ein Bauteil ist in der zweiten Vertiefung untergebracht und reicht zu einem Teil in die Hauptvertiefung hinein, wobei dieser Teil denselben Querschnitt hat wie die Innenfläche des rohrförmigen Bauteils und von etwas kleinerem Durchmesser ist, so daß eine kreisringförmige Kammer entsteht, welche eine Länge von wenigstens dem 10-fachen der Breite der kreisringförmigen Kammer besitzt; die Entladeöffnungen im Verteiler sind in Verbindung mit der kreisringförmigen Kammer, so daß Oas in die Kammer eintritt und das eine Ende des rohr-

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förmigen Elementes in Form eines dünnen kreisringförmigen Mantels mit praktisch gleichförmiger Geschwindigkeit längs seines Umfangs basiert; koaxiale öffnung innerhalb des Einsatzkörpers zur Einführung von zu behandelndem Material; eine elektrische Spule, welche das rohrförmige Bauteil außerhalb des Gehäuses umgibt.

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