RU2650197C1 - Multi-stage plasmotron - Google Patents

Multi-stage plasmotron Download PDF

Info

Publication number
RU2650197C1
RU2650197C1 RU2017107601A RU2017107601A RU2650197C1 RU 2650197 C1 RU2650197 C1 RU 2650197C1 RU 2017107601 A RU2017107601 A RU 2017107601A RU 2017107601 A RU2017107601 A RU 2017107601A RU 2650197 C1 RU2650197 C1 RU 2650197C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plasma
electrodes
multistage
discharge chamber
chamber
Prior art date
Application number
RU2017107601A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Анатольевич Леонтьев
Юрий Михайлович ЯШНОВ
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Твинн"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Твинн" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Твинн"
Priority to RU2017107601A priority Critical patent/RU2650197C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2650197C1 publication Critical patent/RU2650197C1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/26—Plasma torches
    • H05H1/30—Plasma torches using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: invention relates to plasma generators, namely to plasma reactors with an increased volume of plasma and the amount of electric energy introduced into the plasma, and can be used in metallurgy for direct reduction of metals, in materials science for the synthesis of powders, in plasma chemistry for the realization of high-temperature chemical reactions, in the environment protection plans for processing industrial waste, as well as other areas of technology. Proposed is a multi-stage plasma torch that includes, as a first stage, a discharge chamber with a central electrode, a microwave generator and means for introducing reaction gases and the base material into the discharge chamber, constant voltage source, the negative pole of which is connected to the central electrode, and positive - to the walls of the chamber, a magnetic system with an external solenoid, a pipe installed at the outlet of the discharge chamber, and as subsequent stages - pairs of electrodes placed in the pipe between its wall and the axis of the tube and spaced along its length and azimuth, each pair of electrodes is connected to a current source.
EFFECT: technical result is an increase in the power of a hybrid plasma torch while preserving the advantages of a combined discharge.
8 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к генераторам плазмы, а именно к плазменным реакторам с увеличенными объемом плазмы и величиной вводимой в плазму электрической энергии, и может быть использовано в металлургии для прямого восстановления металлов, в материаловедении для синтеза порошков, в плазмохимии для реализации высокотемпературных химических реакций, в экологии для переработки производственных отходов, а также других областях техники.The invention relates to plasma generators, namely to plasma reactors with increased plasma volume and electric energy introduced into the plasma, and can be used in metallurgy for direct reduction of metals, in materials science for the synthesis of powders, in plasma chemistry for the implementation of high-temperature chemical reactions, in ecology for processing industrial waste, as well as other areas of technology.

Существующие плазменные реакторы по своей сути и конструктивно представляют собой плазмотроны: дуговые плазмотроны, ВЧ-плазмотроны и СВЧ-плазмотроны /Райзер Ю.П. Физика газового разряда. - М.: Наука, 1987. - 592 с./.Existing plasma reactors are inherently and constructively plasmatrons: arc plasmatrons, high-frequency plasmatrons and microwave plasmatrons / Raizer Yu.P. Physics of gas discharge. - M .: Nauka, 1987 .-- 592 p. /.

Недостатком дуговых плазмотронов является резкая пространственная неоднородность параметров плазмы, а недостатками ВЧ и СВЧ плазмотронов - ограниченная величина вводимой в плазму электрической энергии, лимитируемая мощностью используемых ВЧ и СВЧ генераторов (<100 кВт).The disadvantage of arc plasmatrons is a sharp spatial heterogeneity of the plasma parameters, and the disadvantages of the RF and microwave plasmatrons are the limited amount of electrical energy introduced into the plasma, limited by the power of the used RF and microwave generators (<100 kW).

Вышеуказанные недостатки преодолены плазмой комбинированного разряда, зажигаемого в газе при одновременном приложении к нему постоянного и переменного электрических полей /Патент РФ №2361376/. Плазма комбинированного разряда объемна и однородна, а вводимая в ней электрическая энергия не ограничена мощностью ВЧ и СВЧ генераторов.The above disadvantages are overcome by the plasma of a combined discharge ignited in a gas while simultaneously applying constant and alternating electric fields to it / RF Patent No. 2361376 /. The plasma of the combined discharge is voluminous and uniform, and the electric energy introduced into it is not limited by the power of the RF and microwave generators.

Комбинированный разряд реализован в гибридном плазмотроне, использующем электрическую энергию источника постоянного тока и СВЧ генератора /Lysov G., Leontiev I., Yashnov Yu. Combined MW-DC gas discharge, XXXI ICPIG, Granada, 14-19 July 2013/.The combined discharge is implemented in a hybrid plasmatron using the electric energy of a direct current source and a microwave generator / Lysov G., Leontiev I., Yashnov Yu. Combined MW-DC gas discharge, XXXI ICPIG, Granada, July 14-19, 2013 /.

Известна конструкция двухступенчатого плазмотрона, в котором первая ступень представляет собой СВЧ разрядную камеру, а вторая - дуговой плазмотрон, при этом сформированный в СВЧ разрядной камере плазменный факел поступает внутрь дугового плазмотрона через его кольцевой катод /ЕВРОПАТЕНТ № GB2484209/.A known design of a two-stage plasmatron, in which the first stage is a microwave discharge chamber, and the second is an arc plasma torch, while the plasma torch formed in the microwave discharge chamber enters the arc plasma torch through its ring cathode / EUROPATENT No. GB2484209 /.

Недостатком предложенного технического решения является то, что переменное (СВЧ) и постоянное электрические поля разнесены в пространстве, вследствие чего СВЧ поле из первой ступени не проникает в область кольцевого катода второй ступени, что ухудшает однородность эмиссии с его поверхности, снижая ресурс катода /Lysov G., Leontiev I., Yashnov Yu. Combined MW-DC gas discharge, XXXI ICPIG, Granada, 14-19 July 2013/.The disadvantage of the proposed technical solution is that the alternating (microwave) and constant electric fields are separated in space, as a result of which the microwave field from the first stage does not penetrate into the region of the ring cathode of the second stage, which impairs the uniformity of emission from its surface, reducing the cathode resource / Lysov G ., Leontiev I., Yashnov Yu. Combined MW-DC gas discharge, XXXI ICPIG, Granada, July 14-19, 2013 /.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является одноступенчатый гибридный плазмотрон в виде СВЧ плазмохимического реактора, включающего осесимметричную металлическую разрядную камеру с верхним и нижним торцевыми днищами, расположенный по оси камеры центральный электрод, проходящий сквозь верхнее днище и отделенный от него диэлектрической вставкой, СВЧ генератор и средства подвода СВЧ энергии в разрядную камеру, средств ввода реакционных газов и исходного материала в разрядную камеру, магнитную систему с соосным с камерой внешним соленоидом, трубу, установленную по оси у выходного отверстия нижнего днища, источник постоянного напряжения, отрицательный полюс которого подсоединен к центральному электроду, а положительный - к стенкам трубы /Патент РФ №2270536/.The closest in technical essence and the achieved result is a single-stage hybrid plasmatron in the form of a microwave plasma-chemical reactor, including an axisymmetric metal discharge chamber with upper and lower end bottoms, a central electrode located along the chamber axis passing through the upper bottom and separated from it by a dielectric insert, a microwave generator and means for supplying microwave energy to the discharge chamber, means for introducing reaction gases and source material into the discharge chamber, a magnetic system with coaxial with the chamber by an external solenoid, a pipe mounted axially at the outlet of the lower bottom, a constant voltage source, the negative pole of which is connected to the central electrode, and the positive pole to the pipe walls / RF Patent No. 2270536 /.

Недостатками данного технического решения являются ограниченные протяженность плазмы, необходимая для эффективной переработки исходных продуктов, и величина вводимого в плазму комбинированного разряда электрической энергии из-за существования оптимального соотношения между СВЧ энергией и энергией постоянного тока 1:4 /www.twinn-plasma.com/, а мощность современных СВЧ генераторов, как было сказано выше, не превосходит сотни киловатт.The disadvantages of this technical solution are the limited length of the plasma necessary for the efficient processing of the starting products, and the magnitude of the combined discharge of electric energy introduced into the plasma due to the existence of an optimal ratio between microwave energy and DC energy 1: 4 /www.twinn-plasma.com/ , and the power of modern microwave generators, as mentioned above, does not exceed hundreds of kilowatts.

Задачей изобретения является устранение вышеуказанных недостатков при сохранении преимуществ комбинированного разряда.The objective of the invention is to eliminate the above disadvantages while maintaining the advantages of a combined discharge.

Техническим результатом предложенного технического решения является повышение мощности гибридного плазмотрона.The technical result of the proposed technical solution is to increase the power of the hybrid plasma torch.

Указанная задача решается, а технический эффект достигается за счет того, что в гибридном плазмотроне, включающем осесимметричную металлическую разрядную камеру с верхним и нижним торцевыми днищами, расположенный по оси камеры центральный электрод, проходящий сквозь верхнее днище и отделенный от него диэлектрической вставкой, СВЧ генератор и средства подвода СВЧ энергии в разрядную камеру, средств ввода реакционных газов и исходного материала в разрядную камеру, источник постоянного напряжения, отрицательный полюс которого подсоединен к центральному электроду, а положительный - к стенкам камеры, магнитную систему с соосным с камерой внешним соленоидом, трубу, установленную по оси у выходного отверстия нижнего днища, внутрь трубы между ее стенками и осью введены, по крайней мере, одна пара электродов, разнесенных вдоль оси и размещенных по азимуту так, что у их поверхностей, обращенных к оси, есть нормали, ориентированные преимущественно навстречу друг другу, и один источник тока, полюса которого подсоединены к электродам.This problem is solved, and the technical effect is achieved due to the fact that in a hybrid plasmatron including an axisymmetric metal discharge chamber with upper and lower end bottoms, a central electrode located along the chamber axis passing through the upper bottom and separated from it by a dielectric insert, a microwave generator, and means for supplying microwave energy to the discharge chamber, means for introducing reaction gases and source material into the discharge chamber, a constant voltage source, the negative pole of which is connected is connected to the central electrode, and positive to the walls of the chamber, a magnetic system with an external solenoid coaxial with the chamber, a pipe mounted axially at the outlet of the lower bottom, at least one pair of electrodes inserted into the pipe between its walls and axis along the axis and placed in azimuth so that their surfaces facing the axis have normals oriented mainly towards each other and one current source whose poles are connected to the electrodes.

Электроды выполнены кольцевыми.The electrodes are made ring.

Источник тока пары кольцевых электродов является источником постоянного тока и в магнитную систему для каждой пары кольцевых катода и анода введен соосно с трубой внешний соленоид.The current source of the pair of ring electrodes is a direct current source and an external solenoid is introduced coaxially with the tube for each pair of ring cathode and anode.

По крайней мере, часть нижнего днища разрядной камеры выполнена в виде катода по отношению к ближайшему кольцевому аноду.At least part of the lower bottom of the discharge chamber is made in the form of a cathode with respect to the nearest annular anode.

Центральный электрод выполнен в виде полого цилиндра, к которому подсоединены средства ввода реакционных газов и/или исходного материала.The central electrode is made in the form of a hollow cylinder to which means for introducing reaction gases and / or source material are connected.

Часть электродов имеет принудительное охлаждение.Some of the electrodes have forced cooling.

Труба имеет, по крайней мере, один ввод для реакционных газов и/или исходных продуктов.The pipe has at least one inlet for reaction gases and / or starting materials.

У дальней от выходного отверстия днища пары электродов внутренний диаметр одного из них много меньше его внешнего диаметра, который меньше внутреннего диаметра другого электрода.At the farthest pair of electrodes from the bottom of the bottom, the inner diameter of one of them is much smaller than its outer diameter, which is smaller than the inner diameter of the other electrode.

На фиг. 1 - схематично показан в разрезе двухступенчатый плазмотрон, одна из ступеней которого выполнена в виде гибридного плазмотрона.In FIG. 1 is a schematic sectional view of a two-stage plasmatron, one of the stages of which is made in the form of a hybrid plasmatron.

На фиг. 2 - показана одна из ступеней с кольцевыми электродами многоступенчатого плазмотрона, подключенными к источнику постоянного тока.In FIG. 2 - shows one of the stages with ring electrodes of a multi-stage plasma torch connected to a direct current source.

Первая ступень двухступенчатого плазмотрона представляет собой осесимметричную разрядную камеру 1 преимущественно цилиндрической формы с металлическими стенками 2, верхним 3 и нижним 4 торцевыми днищами. Внутри камеры по ее оси размещен центральный электрод 5, проходящий через верхнее днище 3 и отделенный от него диэлектрической вставкой 6. СВЧ генератор 7 через волновод 8 подключен к разрядной камере 1. Разрядная камера 1 имеет вводы 9 и 10 для подачи в нее реакционных газов и/или исходного материала. Источник постоянного тока 11 подает отрицательный потенциал на центральный электрод 5, а положительный - на стенки 2. Внешний соленоид 12 магнитной системы, охватывающий разрядную камеру 1, создает в ней магнитное поле.The first stage of the two-stage plasmatron is an axisymmetric discharge chamber 1 of predominantly cylindrical shape with metal walls 2, upper 3 and lower 4 end faces. A central electrode 5 is placed inside the chamber along its axis, passing through the upper bottom 3 and separated from it by a dielectric insert 6. The microwave generator 7 is connected through the waveguide 8 to the discharge chamber 1. The discharge chamber 1 has inputs 9 and 10 for supplying reaction gases to it and / or source material. A direct current source 11 supplies a negative potential to the central electrode 5, and a positive potential to the walls 2. The external solenoid 12 of the magnetic system, covering the discharge chamber 1, creates a magnetic field in it.

Вторая ступень выполнена в виде протяженной трубы 13, подсоединенной к торцевому нижнему днищу 4 разрядной камеры 1 и связанной с ней через отверстие 14 в нем. Внутри трубы 13 размещены попарно электроды 15 и 16, которые разнесены по азимуту, так что нормали n и n' их поверхностей направлены преимущественно навстречу друг к другу (их вектора образуют тупой угол), изолированы от стенок трубы диэлектрическим вставками 17, 18 и подсоединены к источнику питания 19.The second stage is made in the form of an extended pipe 13 connected to the end bottom of the bottom 4 of the discharge chamber 1 and connected through an opening 14 in it. Inside the pipe 13, electrodes 15 and 16 are placed in pairs, which are spaced in azimuth, so that the normals n and n 'of their surfaces are directed mainly towards each other (their vectors form an obtuse angle), are isolated from the pipe walls by dielectric inserts 17, 18 and connected to power source 19.

Предпочтительнее размещать электроды на противоположных азимутах (угол между ними 180°).It is preferable to place the electrodes at opposite azimuths (the angle between them is 180 °).

Каждую пару электродов рассматривают как дополнительную ступень плазмотрона, фиг. 2. Число пар электродов (число ступеней) определяют по требуемой величине суммарной мощности многоступенчатого плазмотрона.Each pair of electrodes is considered as an additional stage of the plasma torch, FIG. 2. The number of pairs of electrodes (the number of steps) is determined by the required value of the total power of the multi-stage plasmatron.

Многоступенчатый плазмотрон работает следующим образом.Multistage plasmatron works as follows.

В разрядную камеру 1 через вводы 9 и 10, выполненные, например, в виде патрубков, подают газ, формируя в ней газовый поток, направленный в сторону трубы 13. Разрядная камера 1, металлические стенки 2 которой выполнены, например, из нержавеющей стали вместе с центральным электродом 5, выполненным, например, из молибдена, представляет собой резонатор. В него от СВЧ генератора 7 через волновод 8 вводят СВЧ энергию и зажигают в газовом потоке СВЧ разряд.In the discharge chamber 1 through the inlets 9 and 10, made, for example, in the form of nozzles, gas is supplied, forming a gas flow in it directed towards the pipe 13. The discharge chamber 1, the metal walls of which 2 are made, for example, of stainless steel together with the central electrode 5, made for example of molybdenum, is a resonator. Microwave energy is introduced into it from the microwave generator 7 through the waveguide 8 and ignited in the gas stream microwave discharge.

Затем включают источник постоянного тока 11, пропускают через СВЧ разряд постоянный ток и получают комбинированный разряд.Then, the direct current source 11 is turned on, direct current is passed through the microwave discharge and a combined discharge is obtained.

Сформированный в разрядной камере 1 (первая ступень) поток плазмы комбинированного разряда через отверстие в нижнем торцевом днище 4, выполненном, по крайней мере, в области отверстия из тугоплавкого металла, например молибдена, втекает в трубу 13, выполненную, например, из нержавеющей стали.Formed in the discharge chamber 1 (first stage), the plasma stream of the combined discharge through an opening in the lower end bottom 4, made at least in the region of the opening of a refractory metal, such as molybdenum, flows into a pipe 13 made, for example, of stainless steel.

Поток плазмы движется вдоль оси трубы 13, протекая около пары электродов 15, 16, выполненных, например, из меди и электрически изолированных от стенок трубы диэлектрическими вставками 17, 18, выполненными, например, из фторопласта. К электродам 15, 16 подают напряжение от источника 19, например регулируемого источника переменного тока, пропуская сквозь протекающий плазменный поток электрический ток, вводя в плазму дополнительную энергию, чтобы компенсировать тепловые потери плазмы и поддерживать ее параметры постоянными по длине.The plasma stream moves along the axis of the pipe 13, flowing around a pair of electrodes 15, 16, made, for example, of copper and electrically isolated from the pipe walls by dielectric inserts 17, 18, made, for example, of fluoroplastic. The electrodes 15, 16 are supplied with voltage from a source 19, for example, an adjustable alternating current source, passing an electric current through a flowing plasma stream, introducing additional energy into the plasma in order to compensate for the thermal losses of the plasma and to maintain its parameters constant along the length.

Для эффективного прохождения тока через плазму электроды 15, 16 разносят по азимуту.To effectively pass current through the plasma, the electrodes 15, 16 are spread in azimuth.

Таким образом, многоступенчатый плазмотрон производит пространственно протяженную плазму и вводит в нее большую электрическую энергию по сравнению с прототипом, не снижая ее долговечности, причем величина этой энергии возрастает пропорционально числу ступеней плазмотрона. Кроме того, предложенное техническое решение, увеличивая длину плазменного потока, поддерживает параметры плазмы постоянными по всей длине потока, что повышает эффективность переработки исходных продуктов за счет увеличения ее длительности.Thus, a multistage plasmatron produces a spatially extended plasma and introduces into it greater electrical energy compared to the prototype, without reducing its durability, and the magnitude of this energy increases in proportion to the number of steps of the plasmatron. In addition, the proposed technical solution, increasing the length of the plasma stream, keeps the plasma parameters constant along the entire length of the stream, which increases the efficiency of processing of the starting products by increasing its duration.

Для большей эффективности ввода электрической энергии в плазму от источника 19 электроды 15 и 16 выполнены кольцевыми. При таком расположении электродов вектор электрического поля пересекает весь объем плазмы.For greater efficiency of introducing electric energy into the plasma from the source 19, the electrodes 15 and 16 are made circular. With this arrangement of electrodes, the electric field vector crosses the entire plasma volume.

Для еще большего повышения вводимой в плазму электрической энергии используют источник постоянного тока 19 пары кольцевых электродов 15, 16 и вводят соосно с трубой внешний соленоид 20. Это позволяет зажечь и поддерживать между кольцевыми электродами дуговой разряд, электрическая мощность которого максимальна из всех существующих типов газового разряда /Райзер Ю.П. Физика газового разряда. - М.: Наука, 1987. - 592 с./, но ограничивает долговечность электродов.To further increase the electric energy introduced into the plasma, a direct current source of 19 pairs of ring electrodes 15, 16 is used and an external solenoid 20 is introduced coaxially with the tube. This allows you to ignite and maintain an arc discharge between the ring electrodes, the electric power of which is the highest of all existing types of gas discharge / Reiser Yu.P. Physics of gas discharge. - M .: Nauka, 1987. - 592 pp. /, But limits the durability of the electrodes.

Для повышения эффективности переработки исходных продуктов увеличивают время их пребывания в плазме за счет их ввода через открытую полость внутри центрального электрода 5, для чего центральный электрод выполняют в виде полого цилиндра.To increase the processing efficiency of the starting products, their residence time in the plasma is increased by introducing them through an open cavity inside the central electrode 5, for which the central electrode is made in the form of a hollow cylinder.

Для упрощения конструкции за счет снижения числа кольцевых электродов часть нижнего днища 4, прилегающую к отверстию в нем, используют в качестве одного из катодов по отношению к ближайшему кольцевому электроду.To simplify the design by reducing the number of ring electrodes, the part of the lower bottom 4 adjacent to the hole in it is used as one of the cathodes with respect to the nearest ring electrode.

Для повышения вводимой в плазму электрической энергии теплонагруженные кольцевые электроды имеют принудительное охлаждение.To increase the electric energy introduced into the plasma, the heat-loaded ring electrodes have forced cooling.

Для расширения функциональных возможностей многоступенчатого плазмотрона труба 13 имеет вводы для реакционных газов и исходных продуктов.To expand the functionality of a multi-stage plasma torch, the pipe 13 has inputs for the reaction gases and the starting products.

Для плавного снижения скорости плазменного потока, вытекающего из трубы, в последней ступени диаметр последнего кольцевого электрода увеличивают, расширяя сечение плазменного потока.To smoothly reduce the speed of the plasma stream flowing from the pipe, in the last stage, the diameter of the last ring electrode is increased, expanding the cross section of the plasma stream.

Claims (8)

1. Многоступенчатый плазмотрон, включающий осесимметричную металлическую разрядную камеру с верхним и нижним торцевыми днищами, расположенный по оси камеры центральный электрод, проходящий сквозь верхнее днище и отделенный от него диэлектрической вставкой, СВЧ генератор и средства подвода СВЧ энергии в разрядную камеру, средств ввода реакционных газов и исходного материала в разрядную камеру, источник постоянного напряжения, отрицательный полюс которого подсоединен к центральному электроду, а положительный - к стенкам камеры, магнитную систему с соосным с камерой внешним соленоидом, трубу, установленную по оси у выходного отверстия нижнего днища, отличающийся тем, что внутрь трубы между ее стенками и осью введены, по крайней мере, одна пара электродов, разнесенных вдоль оси и размещенных по азимуту так, что у их поверхностей, обращенных к оси, есть нормали, ориентированные преимущественно навстречу друг другу, и один источник тока, полюса которого подсоединены к электродам.1. A multistage plasmatron, including an axisymmetric metal discharge chamber with upper and lower end bottoms, a central electrode located along the chamber axis, passing through the upper bottom and separated from it by a dielectric insert, a microwave generator and means for supplying microwave energy to the discharge chamber, means for introducing reaction gases and the source material into the discharge chamber, a constant voltage source, the negative pole of which is connected to the central electrode, and the positive to the walls of the chamber, magnetically a system with an external solenoid coaxial with the chamber, a pipe mounted axially at the outlet of the bottom of the bottom, characterized in that at least one pair of electrodes spaced along the axis and placed in azimuth are inserted into the pipe between its walls and axis that their surfaces facing the axis have normals oriented mainly towards each other, and one current source whose poles are connected to the electrodes. 2. Многоступенчатый плазмотрон по п. 1, отличающийся тем, что электроды выполнены кольцевыми.2. A multistage plasmatron according to claim 1, characterized in that the electrodes are circular. 3. Многоступенчатый плазмотрон по п. 2, отличающийся тем, что источник тока пары кольцевых электродов является источником постоянного тока и в магнитную систему для каждой пары кольцевых катода и анода введен соосно с трубой внешний соленоид.3. The multistage plasmatron according to claim 2, characterized in that the current source of the pair of ring electrodes is a constant current source and an external solenoid is introduced coaxially with the pipe into the magnetic system for each pair of ring cathode and anode. 4. Многоступенчатый плазмотрон по п. 3, отличающийся тем, что, по крайней мере, часть нижнего днища разрядной камеры выполнена в виде катода по отношению к ближайшему кольцевому аноду.4. The multistage plasmatron according to claim 3, characterized in that at least a portion of the lower bottom of the discharge chamber is made in the form of a cathode with respect to the nearest annular anode. 5. Многоступенчатый плазмотрон по п. 1, отличающийся тем, что центральный электрод выполнен в виде полого цилиндра, к которому подсоединены средства ввода реакционных газов и/или исходного материала.5. A multistage plasmatron according to claim 1, characterized in that the central electrode is made in the form of a hollow cylinder to which means for introducing reaction gases and / or source material are connected. 6. Многоступенчатый плазмотрон по п. 1, часть электродов которого имеет принудительное охлаждение.6. The multistage plasmatron according to claim 1, part of the electrodes of which has forced cooling. 7. Многоступенчатый плазмотрон по п. 1, отличающийся тем, что труба имеет, по крайней мере, один ввод реакционных газов и/или продуктов.7. The multistage plasmatron according to claim 1, characterized in that the pipe has at least one input of reaction gases and / or products. 8. Многоступенчатый плазмотрон по п. 1, отличающийся тем, что у дальней от выходного отверстия днища пары электродов внутренний диаметр одного из них много меньше его внешнего диаметра, который меньше внутреннего диаметра другого электрода.8. The multistage plasmatron according to claim 1, characterized in that at the farthest from the outlet of the bottom of the pair of electrodes, the inner diameter of one of them is much smaller than its outer diameter, which is smaller than the inner diameter of the other electrode.
RU2017107601A 2017-03-09 2017-03-09 Multi-stage plasmotron RU2650197C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017107601A RU2650197C1 (en) 2017-03-09 2017-03-09 Multi-stage plasmotron

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017107601A RU2650197C1 (en) 2017-03-09 2017-03-09 Multi-stage plasmotron

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2650197C1 true RU2650197C1 (en) 2018-04-11

Family

ID=61976464

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017107601A RU2650197C1 (en) 2017-03-09 2017-03-09 Multi-stage plasmotron

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2650197C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002004930A1 (en) * 2000-07-06 2002-01-17 Varian Australia Pty. Ltd. Plasma source for spectrometry
US20040262268A1 (en) * 2001-08-28 2004-12-30 Jeng-Ming Wu Plasma burner with microwave stimulation
RU2270536C1 (en) * 2004-12-01 2006-02-20 Ооо "Твинн" Uhf plasma-chemical reactor
US20080029030A1 (en) * 2004-02-17 2008-02-07 Toshio Goto Plasma Generator
GB2484209A (en) * 2009-03-24 2012-04-04 Obschestvo S Orgranichennoi Otvetstvennostyu Tvinn Plasma Furnace

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002004930A1 (en) * 2000-07-06 2002-01-17 Varian Australia Pty. Ltd. Plasma source for spectrometry
US20040262268A1 (en) * 2001-08-28 2004-12-30 Jeng-Ming Wu Plasma burner with microwave stimulation
US20080029030A1 (en) * 2004-02-17 2008-02-07 Toshio Goto Plasma Generator
RU2270536C1 (en) * 2004-12-01 2006-02-20 Ооо "Твинн" Uhf plasma-chemical reactor
GB2484209A (en) * 2009-03-24 2012-04-04 Obschestvo S Orgranichennoi Otvetstvennostyu Tvinn Plasma Furnace

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2905929C (en) Plasma generator using dielectric resonator
US5418430A (en) Plasma generator with field-enhancing electrodes
US7741577B2 (en) Modular hybrid plasma reactor and related systems and methods
US9997322B2 (en) Electrode assemblies, plasma generating apparatuses, and methods for generating plasma
KR101620009B1 (en) Plasma reactor having multiple attribute
US9451685B2 (en) Electromagnetic wave high frequency hybrid plasma torch
Tikhonov et al. The low-cost microwave plasma sources for science and industry applications
RU2650197C1 (en) Multi-stage plasmotron
JP2527150B2 (en) Microwave thermal plasma torch
Kalra et al. Electrical discharges in the reverse vortex flow–tornado discharges
RU87065U1 (en) DEVICE FOR CREATING A HOMOGENEOUS GAS DISCHARGE PLASMA IN LARGE VOLUME TECHNOLOGICAL VACUUM CAMERAS
Tahara et al. Emission spectroscopic measurement of ammonia or mixture of nitrogen and hydrogen plasma in a direct-current arc jet generator with an expansion nozzle
CN111491437B (en) Non-jet normal-pressure large-volume microwave plasma generation method
RU2007147155A (en) METHOD AND DEVICE OF PLASMA-CHEMICAL SYNTHESIS OF NANO OBJECTS
JPH03211284A (en) Multistage thermal plasma reaction apparatus
Sharma et al. Characterization of Hydrogen Plasma in an ECR based Large Volume Plasma Chamber
EP4086224A1 (en) Plasma reactor for plasma-based gas conversion comprising an effusion nozzle
WO2010110694A1 (en) Plasma furnace
Isakaev et al. Effect of the opening angle of the gas-discharge path on the power efficiency of a plasmatron
RU2270536C1 (en) Uhf plasma-chemical reactor
Hrycak et al. Tuning characteristics of cylindrical microwave plasma source operated with argon, nitrogen and methane at atmospheric pressure
RU2694432C1 (en) Microwave plasma reactor
RU2153781C1 (en) Microwave plasma generator
Anshakov et al. Laboratory and technological electric-arc plasma generators
RU2558728C1 (en) Combined induction-arc plasma generator and induction discharge ignition method