DE1764536B2 - Hochfrequenz-Plasmagenerator - Google Patents
Hochfrequenz-PlasmageneratorInfo
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- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
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- H05H1/26—Plasma torches
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Description
Die Erfindung betrifft einen Hochfrequenz-Plasmagenerator mit einem Gehäuse, das eine durchgehende
zentrale sowie zwei dazu koaxiale Bohrungen unterschiedlichen Durchmessers und verschiedener
Tiefe aufweist, einem Rohr, das von einer Induktionsspule umgeben ist und die Brennkammer bildet und
da mit einem einen Ende im Gehäuse befestigt ist und mit dem anderen aus dein Gehäuse herausragt, mit
einem Einsatzteil in der zentralen Bohrung, dessen Querschnitt kleiner aber ähnlich dem des Rohres ist,
einer in der Bohrung mit kleinerem Durchmesser und größerer Tiefe mündenden Gaszuführungsleitung und
mit einer Kühlvorrichtung, die mit einer Kühlmittelzuleitung und einer Kühlmittelableitung verbunden
ist.
Mit Induktionswirkung arbeitende thermische Plasmageneratoren verwenden ein intensives elektromagnetisches
Feld zur Erzeugung des 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 erzeugte Plasma
muß stabil gegen Verschiebung sein, und die auf die Wände der Plasmakammer gelangende Wärme muß
abgeführt werden können, ohne die Kammer zu beschädigen.
Es war bisher schwierig, zuverlässige thermische Plasmageneratoren reproduzierbar zu bauen, da eine
große Zahl von Abmessungen und Beziehungen in dem Plasmagenerator sorgfältig eingehalten und
überwacht werden mußten, um ein stabiles Plasma zu erhalten. Beispielsweise mußte die räumliche Lage
von verschiedenen Bestandteilen genau eingeregelt werden. Außerdem mußten aus verschiedenen Gasquellen
herrührende Gasströme aufeinander abgestimmt werden.
Aus der USA.-Patentsduift 3 324334 ist ein
Hochfrequenz-Plasmagenerator mit einem Gehäuse bekannt, das eine relativ tiefe Ausnehmung hat, in
der eine Gaszuführleitung mündet und an die sich über
eine Schulter eine zweite koaxiale Ausnehmung anschließt. Der bekannte Plasmagenerator enthält ein
rohrförmiges Bauteil, das eine Brennkammer bildet und von einer Induktionsspule umgeben ist, und eine
Kühlvorrichtung, die an einen Kühlmittelkreislauf angeschlossen ist. Das rohrförmige Bauteil ragt aus dem
Gehäuse heraus. In der zweiten Ausnehmung ist ein Ersatzteil angeordnet, welches ein Stück in die erste
Ausnehmung hineinragt und im Querschnitt ähnlich, jedoch etwas kleiner als der Innenquerschnitt des
rohrförmigen Bauteils ist. Auch bei diesem bekannten Plasmagenerator treten die obengenannten Schwierigkeiten
auf.
Aufgabe der Erfindung ist, einen Plasmagenerator
zur Erzeugung eines stabilen Plasmas unter Verwendung nur einer einzigen Gasquelle anzugeben, der
schneller und leichter montiert werden kann, ohne daß eine individuelle Justierung der räumlichen Lage seiner
verschiedenen Bestandteile erforderlich ist.
Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einem Hochfrequenz-Plasmagenerator
der eingangs genannten Art dadurch, daß in eine Bohrung kleineren Durchmessers
und größerer Tiefe ein ringförmiger Gasverteiler eingefügt ist, welcher eine Anzahl radialer Auslaßöffnungen
aufweist, die über einen Ringkanal mit der Gaszuführungsleitung in Verbindung stehen, und
welcher am Innenrand seines äußeren Endes einen vertieften Sitz hat, daß die Kühlvorrichtung einen
ringförmigen Kühlmittelverteiler umfaßt, der in die andere Bohrung größeren Durchmessers und geringerer
Tiefe eingesetzt ist, an den Gasverteiler anschließt und eine mit der Kühlmittelzuführungsleitung und
dem Kühlmittelauslaß verbundenen Ringkanal hat, daß ein Ende des Rohres, dessen Innendurchmesser
mit dem Innendurchmesser des Gasverteilers übereinstimmt, in dessen vertieftem Sitz so angeordnet ist,
daß die Innenfläche des Gasverteilers und des Rohres eine glatte, durchgehende Fläche bilden, daß der
Kühlmittelverteiler in enger Berührung mit einem innerhalb des Gehäuses befindlichen Abschnitt des
Rohres steht, daß der Einsatzteil mit dem Rohr eine ringförmige Kammer bildet, deren Länge mindestens
das Zehnfache ihrer radialen Breite beträgt und durch die das eingespeiste Gas in Axialrichtung laminar als
ringförmige Schicht an der Innenseite des Rohres entlang strömt, und daß am Gehäuse eine das Rohr an
der Stelle, an welcher das Rohr aus dem Gehäuse austritt, umschließende Halteplatte befestigt ist, welche
auch zur Halterung des Gasverteilers und des Kühlmittelverteilers dient.
Ein solcher Plasmagenerator ist leicht montierbar und hat den zusätzlichen Vorteil, daß er ein stabiles
Plasma mit verschiedenartigen Induktionsspulen erzeugen kann. Außerdem ist er raumsparend aufgebaut.
Der Gasverteiler führt am einen Ende der Kammer das Gas gleichförmig dem Kammerumfang zu,
so daß das Gas in axialer Richtung in Form eines dünnen Mantels mit gleichförmiger Geschwindigkeit längs
des Mantelumfangs aus der Kammer austreten kann. Da die äußere Wand der den Gasmantel bildenden
Kammer mit der Wand der das Plasma bildenden Kammer ausgerichtet ist, wird ein störungsfreier Fluß
des Gases ermöglicht.
Eine maximale Energieübertragung aus der Stromquelle
auf das Plasma wird dadurch ermöglicht, daß der innere Durchmesser der Spule weniger als das
lV2fache und vorzugsweise weniger als das l2/5fache
des Manteldurchmsssers beträgt. Die Spule wird genau koaxial zu dem Mantel in einer Entfernung angeordnet,
welcher weniger als das 3fache des Mantel durchmessers von der Auslaßöffnung der den Mantel
bildenden Kammer beträgt. Die Tragkonstruktion für die Spule, die das Plasma tragende Kammer und die
den Mantel bildende Kammer können zusammen eine Einheit bilden.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung eines Plasmagenerators;
ao Fig. 2 stellt einen Längsschnitt durch den Plasmagenerator
dar und zeigt alle elektrischen Anschlüsse und Kühlmiuelleitungen, wobei die Kühlmitteleinlaßicitung
und die Kühlmittelauslaßleitung sowie ein Abstandshalter in die Ebene der Zeichnung hineinge-
»5 dreht worden sind;
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 des Plasmagenerators.
Der in Fig. 1 dargestellte Plasmagenerator wird mittels eines kräftigen Tragrohres 10 und einer Überwurfmutter
12 an einem nicht mitdargestellten Gestell befestigt. An dem Tragrohr 10 ist eine Platte 14 angebracht,
über welcher sich eine zwei«. Platte J.6 befindet,
die mit ihren Füßen 18 auf der Platte 14 ruht. Auf der Platte 16 ist ein Gehäuse 20 angebracht, in
welchem swh das eine Ende eines aus Quarz bestehenden
Rohres 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 Quarzrohr wird das Plasma gebildet. Das zu ionisierende
Gas wird über eine Leitung 24 zugeführt, während ein Kühlwasserstrom über eine Leitung 26
(F i g. 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 30 in das Gehäuse 20 bzw. in das Rohr 22 eingeführt.
Zwischen den Platten 14 und 16 befinde* sich eine Flachspule 34, welche das Rohr 22 umschließt.
Diese Spule erzeugt ein intensives elek'romagnetisches
Feld in dem Rohr 22 und hebt das Energieniveau bis zur Plasmabildung an. Weitere Einzelheiten
des Plasmagenerators sind in Fig. 2 dargestellt.
Gemäß F i g. 2 ist das Tragrohr 10 mittels der Überwurfmutter 12 an ein Gehäuse SO einer Stromversorgungsquelle
angeschlossen. Die Mutter 12 verbindet das Rohr 10 mit einer Anschlußklemme 52 des
Stromversorgungsgerätes. Durch die Überwurfmutter 12 hindurch wird außerdem ein Kühlmittel, z.B.
Kühlwasser, zugeführt. Das linke Ende des Rohres 10 ist an der runden, ans Kupfer bestehenden Platte
14 befestigt, die etwa 40 cm Durchmesser und 8 mm Stärke besitzt und einen radialen Schlitz (Fig. 1) zur
Vermeidung von Wirbelströmen aufweist. Eine Kupferhülse
54 von etwa 25 mm Länge ist über den unteren Teil des Quarzrohres 22 geschoben. Diese Kupferhülse
54 reicht in die Mittelöffnung der Platte 14
hinein.
Die runde aus Aluminium bestehende Platte 16 von etwa 15 cm Durchmesser und etwa 5 mm Dicke umschließt
das Rohr 22 an derjenigen Stelle, an welcher das 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 16 ist an dem Gehäuse 20 mittels Schrauben 58 befestigt.
Das rechteckige, aus Aluminium bestehende Gehäuse 20 enthält eine Bohrung 60, die sich aus einer
ersten Bohrung 62 mit einem Durchmesser von etwa 3,8 cm und einer zweiten Bohrung mit einem Durchmesser
von etwa 3,9 cm zusammensetzt. Die zweite 64 befindet sich unterhalb der ersten Bohrung 62 und
erstreckt sich bis an die untere Stirnfläche des Gehäuses 20. Eine weitere Bohrung 66 von etwa 2,2 cm
Durchmesser verläuft koaxial zur Bohrung 62 und erstreckt sich von der oberen Stirnfläche des Gehäuses
20 bis zur Bohrung 62.
In die Bohrung 62 wird ein kreisringförmiger Gasverteiler 70 eingefügt, welcher einen inneren Durchmesser
von 2,5 cm besitzt. Das obere Ende dieses Gasverteilers 70 liegt an einer Schulter 68 an und füllt
die ganze Länge der Bohrung 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 oder Ringkanal 72, der mit der Leitung 24 in Verbindung
steht. Sechs radiale Auslaßöffnungen 74 (Fig. 3) von je 1 mm Durchmesser verlaufen vom
Ringkanai 72 zu der Innenwand des Gasverteilers 70. Eine zweite kreisringförmige Vertiefung 76 auf der
Außenseite des Gasverteilers 70 nimmt einen Dichtungsring 78 auf.
In die untere Bohrung 64 ist ein Kühlmittelverteiler 80 eingesetzt. Dieser besitzt einen kreisringförmigen
Kanal 82, welcher etwa eine Tiefe von der Hälfte der Wandstärke des Kühlmittelverteilers 80 hat und zusammen
mit der Wand des Gehäuses 20 einen Kühlmittelkanal bildet. Der Kanal 82 steht in Verbindung
mit den Schraubanschlüssen der Leitungen 26 und 28 für den Kühlmitteleinlaß und Kühlmittelauslaß. In
kreisringförmigen Vertiefungen 84 beiderseits des Kanals 82 befinden sich Ringdichtungen 86. Am oberen
Ende des Kühlmittelverteilers 80 befändet sich eine Schrägfläche für einen Dichtungsring 88. Der
Kühlmittelverteiler 80 hat etwa die axiale Länge der unteren Bohrung 64.
Das aus Quarz bestehende Rohr 22 reicht durch den Kühlmittelverteiler 80 hindurch. Das obere Ende
des Rohres 22 liegt oberhalb des oberen Endes des Kühlmittelverteilers 80 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 den Dichtungsring 88 unter Druck, so daß dieser auf das Rohr 22 einen radial nach innen
gerichteten Druck ausübt, durch den das Rohr 22 zuverlässig festgehalten wird.
Eine kreisringförmige Vertiefung 92 auf der Innenseite der oberen Bohrung 66 des Gehäuses 20 enthält
einen Dichtungsring 94, an welchem die Außenfläche des Einsatzteiles 32 anliegt. Der Einsatzteil 32 hat
einen Durchmesser von etwa 2,2 cm und eine Länge von etwa 5,7 cm und reicht von oben in das Gehäuse
20 hinein. In der Bohrung 60 ist der Außendurchmesser des Einsatzteils 32 etwa 3 mm kleiner als der Innendurchmesser
des Rohres 22, so daß eine kreisringförmige Kammer 98, in welcher ein dünner Gasmantel
entsteht, zwischen der Außenwand des Einsatzteiles 32 und der Innenwand des Rohres 22 gebildet wird.
Ein zylindrischer Ansatz des Einsatzteiles 32 verlängert die Kammer 98 auf etwa 5 cm nach unten, und
ίο eine Vertiefung 99 in der unteren Stirnfläche des Einsatzteiles
32 erhöht die Stabilität des Generatorbetriebes.
Die durch ein Metallrohr gebildete Leitung 30 ist, an einem Schraubstöpsel 100, der in den Einsatzteil
32 eingeschraubt ist, befestigt und reicht über die untere Stirnfläche des Einsatzteils hinaus nach unten in
das Rohr 22 hinein. Eine Abdichtung der Leitung 30 kann mittels eines Dichtungsringes an der unteren
Stirnfläche des Schraubstöpsels 100 erreicht werden.
Wenn der Schraubstöpsel 100 gelockert wird, kann das Rohr dei Leitung nach oben oder nach unten verschoben
werden, um die Höhenlage der unteren Rohrmündung in der PJasmakammer 102 zu beeinflussen.
Die Leitung 30 kann gekühlt werden und enthält zwei innere Flüssigkeitskanäle 106 und 112, welche
mit einer Einlaßleitung 132 bzw. mit einer Auslaßleitung 134 verbunden sind.
Das in der Plasmakammer 102 zu behandelnde Material wird an einer Einlaßöffnung 116 zugeführt.
Ein spiralförmig gewickeltes Kupferrohr, das mit
Polytetrafluoräthylen isoliert ist, umschließt die als Abschirmrohr dienende Kupferhülse 54 und bildet
eine Flachspule mit einem inneren Durchmesser von etwa 3,2 cm, die auf der aus Kupfer bestehenden
Platte 14 befestigt ist. Sie liegt konzentrisch (±0.05 mm) zu der Kammer 98. Das äußere Ende
der Kupferspule liegt an einem AnschluBrohr 120, welches seinerseits mittels einer Überwurfmutter 122
mit einer Klemme 124 verbunden ist. Die Klemme 124 führt zu der Hochspannungsklemme des Stromversorgungsgerätes
im Gehäuse 50. Das innere Ende der Kupferspule ist elektrisch mit der Platte 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 Tragrohres 10 und durchsetzt
die Platte 14 in radialer Richtung bis zu einem
Punkt unterhalb der Anschlußklemme 126, wo die Verbindung mit dem Innenraum der spiralförmigen
Flachspule 34 besteht.
Das eine Ende einer flexiblen Flüssigkeitsleitung 130 verläuft von dem Tragrobr 10 zu der Anschluß-
schraube der Leitung 26. Das eine Ende der flexiblen Einlaßleitung 132 ist mit der Anschlußschraube der
Leitung 28 verbunden, während das andere Ende dieser flexiblen Flüssigkeitsleitung mit einer Anschlußschraube
108 verbunden ist. Das linke Ende der flexibien Auslaßleitung 134 ist mit einer Anschlußschraube
114 verbunden und das andere Ende mit einer Anschlußschraube 136 im Anschlußrohr 120.
Das obere Ende des Qaarzrohres 22 wird beispielsweise
mittels Wasser aus dem Anschlußrohr 130 bespült, welches in den Kühlmittelvertefler 80 einmündet.
Die Kühlflüssigkeit fließt von dort über die Einlaßleitung 132 za dem oberen Ende der Leitung
30 und durch die Flüssigkeitskanäle 106 und 112 in
3644
c,
die Auslaßleitung 134 zurück. Die Flachspule 34 und das untere Ende des Rohres 22 werden durch Kühlflüssigkeit, welche aus dem Tragrohr 10 stammt, gekühlt.
Als ein Beispiel für den Betrieb der vorstehend beschriebenen Einrichtung sei angenommen, daß Argon
in den Ringkanal 72 eingeführt werde und radial durch die Auslaßöffnungen 74 in die Kammer 98 eintreten
möge, welche zwischen dem Gasverteiler 70 und dem Einsatzteil 32 besteht. In der Kammer 98 entsteht somit
ein dünner kreisringförmiger Gasmantel und das Gas verläuft in Form dieses Mantels weiter, wenn es
aus der Kammer 98 in die Plasmakammer 102 eintritt. In der Plasmakammer wird das Gas sofort dem elektromagnetischen
Felde ausgesetzt, wenn die Flachspule 34 erregt ist.
Bei der Inbetriebnahme der Einrichtung ist die Stromversorgungsquel'e 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 Plasmakammer 102 eingeführt wird
oder daß man sich einer Teslaspule bedient. Nachdem das Plasma 137 gebildet ist, kann ein tJbergang von
Argon zu einem zweiatomigen Gas, 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 1,64 Nm3Zh
zugeführt.
Die Anordnung und die Bemessung der Bauteile des Plasmagenerators ist so gewählt, daß er bequem
zusammengebaut werden kann und dabei keine britische Einstellung seiner Bauteile erfordert. Der Gasverteiler
70 ist fugenlos in die erste Bohrung 62 (also den ersten Teil der Bohrung 60) eingebaut. Er liegt
an der Schulter 68 an, so daß hierdurch seine axiale Lage definiert ist. Der Kühlverteiler 80 ist ebenso fugenlos
in die zweite Bohrung 64 (zweiter Teil der Bohrung 60) eingebaut.
Das Rohr 22 ist in seiner Höhenlage durch die Schulter 90 am Ende des Gasverteilers definiert. Die
radiale Justierung ist wegen der fugenlosen Anlage an der Schulter 90 und an der Innenseite des Kühlmittelverteilers
80 sowie des Dichtungsrings 88 gewährleistet. Der glatte Übergang von der Innenfläche des
Gasverteilers 70 auf die Innenfläche des Rohres 22
ίο vermeidet eine Wirbelbildung in der Kammer 98. Die
Platte 16 sichert die Höhenlage der erwähnten Bauteile. Die innere Wand der Kammer 98 ist durch die
Außenwand des Einsatzteiles 32 bestimmt.
Das Tragrohr 10, welches eine Klemme der Flachspule
34 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 aus Quarz bestehende Rohr 22 haben die gleiche Form
wie in der ersten Ausführungsform. Eine Zylinderspule 140 von etwa 3,2 cm innerem Durchmesser ist
mittels einer Klemmscheibe oder Platte 16 an einem Tragarm 142 befestigt, so daß die Spule (mit einer
Toleranz von etwa ± 0,05 mm) koaxial zur Plasmakammer 102(Fi g. 2) und zur Kammer 98 liegt, wobei
das obere Ende der Zylinderspule 140 etwa 8 mm von dem unteren Ende der Kammer 98 entfernt ist und
das untere Ende der Spule einen Abstand von etwa 5 cm besitzt. Dieser Generator ist über einen Anschlußkörper
144 an der Platte 16 befestigt. Der Generator kann leicht zusammengebaut 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 ist er mit Flachspule und mit Zylinderspulen betriebsfähig.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 309549/163
Claims (10)
1. Hochfrequenz-Plasmagenerator mit einem Gehäuse, das eine durchgehende zentrale sowie
zwei dazu koaxiale Bohrungen unterschiedlichen Durchmessers und verschiedener Tiefe aufweist,
einem Rohr, das von einer Induktionsspule umgeben ist und die Brennkammer bildet und das mit
dem einen Ende im Gehäuse befestigt ist und mit dem anderen aus dem Gehäuse herausragt, mit
einem Einsatzteil in der zentralen Bohrung, dessen Querschnitt kleiner aber ähnlich dem des Rohres
ist, einer in der Bohrung mit kleinerem Durchmesser und größerer Tiefe mündenden Gaszuführungsleitung
und mit einer Kühlvorrichtung, die mit einer Kühimittelzuleitung und einer Kühlmittelableitung
verbunden ist, dadurch gekennzeichnet,
daß in die eine Bohrung (62) kleineren Durchmessers und größerer Tiefe ein ringförmiger Gasverteiler (70) eingefügt ist, welcher
eine Anzahl radialer Auslaßöffnungen (74)
aufweist, die über einen Ringkanal (72) mit der Gaszufuhrungsleitung (24) in Verbindung stehen,
und welcher am Innenrand seines äußeren Endes einen vertieften Sitz (90) hat, daß die Kühlvorrichtung
einen ringförmigen Kühlmittelverteiler (80) umfaßt, der in die andere Bohrung (64) größeren
Durchmessers und geringerer Tiefe· eingesetzt ist, an den Gasverteiler ι 70) anschließt und
eine mit der Kühlmittelzuführungsleitung (26) und dem Kühlmittelauslaß (28) verbundenen
Ringkanal hat, dall ein Ende des Rohres (22), dessen Innendurchmesser mit dem Innendurchmesser
des Gasverteilers (70) übereinstimmt, in dessen vertieftem Sitz (90) so angeordnet ist, daß die Innenfläche
des Gasverteilers (70) und des Rohres (22) eine glatte, durchgehende Fläche bilden, daß
der Kühlmittelverteiler (80) in enger Berührung mit einem innerhalb des Gehäuses befindlichen
Abschnitt des Rohres (22) steht, daß der Einsatzteil (32) mit dem Rohr (22) eine ringförmige
Kammer (98) bildet, deren Länge mindestens das Zehnfache ihrer radialen Breite beträgt und durch
die das eingespeiste Gas in Axialrichtung laminar als ringförmige Schicht an der Innenseite des Rohres
(22) entlang strömt, und daß am Gehäuse eine das Rohr (22) an der Stelle, an welcher das Rohr
(22) aus dem Gehäuse (20) austritt, umschließende Halteplatte (16) befestigt ist, welche auch
zur Halterung des Gasverteilers (70) und des Kühlmittelverteilers (80) dient.
2. Plasmagenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser der
Induktionsspule (34, 140) kleiner als das l,66fache des Außendurchmessers der ringförmigen
Kammer (98) ist, und daß der Abstand zwischen dem Auslaßende der Kammer und der
konzentrisch zu dieser angeordneten Induktionsspule kleiner als das 3fache des Durchmessers der
Kammer ist.
3. Plasmagenerator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionsspule
eine Flachspule (34) ist.
4. Plasmagenerator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionsspule
eine Zylinderspule (140) ist.
5. Plasmagenerator nach einem der Ansprü-
ehe 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen
Gasauslaßöffnungen (74) im Abstand vom Ende der ringförmigen Kammer in diese münden.
6. Plasmagenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteplatte
(16) über eine Verbindungsanordnung (14) mit einem radial nach außen vorspringenden
Trägerelement (10) verbunden ist, über das die Halteplatte (16) das Gehäuse (20) und das Rohr
(22) gehaltert sind.
7. Plasmagenerator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsanordnung
eine zur Halteplatte (16) parallele zweite Platte (14) enthält und zwischen den Platten (14, 16)
Abstandshalter (18) angeordnet sind.
8. Plasmagenerator nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das vorspringende
Trägerelement (10) mit der Verbindungsanordnung fest verbunden ist und einen Teil eines die
Induktionsspule (34) enthaltenden Stromkreises bildet.
*). Plasmagenerator nach einem der Ansprüche
6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsanordnung einen Teil eines die Induktionsspule
(34) enthaltenden Stromkreises bildet.
10 Piasmagenerator nach einem der Ansprüche
6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das vorspringende Trägerelement (10) und die Induktionsspule
(34) Kühlmittelkanäle (128) enthalten.
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