SU1631312A1 - Электродуговой плазмотрон дл спектрального анализа - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике спектрального анализа, к электродуговому плазмотрону дл  спектрального анализа. Цель изобретени  - увеличение точности спектрального анализа, при одновременном упрощении конструкции. В центре иназемного канала между анодом и катодом размещен конический держатель пробы, выходной конец которого расположен на уровне выходного электрода, образу  выходной конический канал со стенками плазменного канала 1 ил

Description

Изобретение относитс  к технике спектрального анализа, а именно к плазмотронам , используемым в спектральном анализе.

Цел4 изобретени  - повышение точности спектрального анализа при одновременном упрощении конструкции плазмотрона.

На чертеже изображен плазмотрон, разрез.

Плазмотрон состоит из катода 1, запрессованного в катододержатель 2, анода 3 и размещенных между ними межэлектродных вставок 4 с прокладками 5 Отверсти  в катоде 1, аноде 3 и вставках 4 имеют разные радиусы, тем самым образу  конический плазменный канал 6. С торцов плазмотрон ограничен диафрагмой 7, уплотнителем 8 и прижимной втулкой 9. Плазмотрон размещен в корпусе 10. В прижимнрй втулке 9 размещена центральна  вставка 11, помещенна  в кожух 12, на внутренней поверхности которой выполнен кольцевой канал

13, переход щий в спиральный канал 14 дл  подачи плазмообразующего газа. На торце центральной вставки 11 закреплен водоох- лаждаемый конический цанговый держатель 15 пробы 16, подвергающейс  спектральному анализу. Таким образом, конический держатель 15 размещен в коническом плазменном канале 6 и образует коническую полость, в которой горит электрическа  дуга конической формы тороидального типа (у известного плазмотрона кольцевую плазменную дугу образуют с помощью магнитного пол ). Кроме того, держатель 15 пробы 16 выполн ют из неэлектропроводного огнеупорного материала и помещают в коническом плазменном канале, тем самым размеща  пробу в оптимальном по температуре месте плазменной дуги. Проба в держателе имеет коническую форму и устанавливают ее в держателе или с помощью цанги, выполненной в держателе, или же посредством резь- бового- соединени .

ел

С

о

W

00

А

ю

Плазмотрон работает следующим образом .

Центральную вставку 11 с держателем 15 вынимают из плазмотрона и в держатель 15 устанавливают пробу 16, подвергаемую анализу. Вставку 11 устанавливают в плазмотрон . На электроды 1 и 3 подают посто нное напр жение и инициируют дугу, например, с помощью высоковольтного высокочастотного разр да. В кольцевом плаз- менном канале 6, образованном поверхностью держател  15с пробой 16 и стенками электродов и вставок 4, размещенных между анодом 3 и катодом 1, образуетс  электрическа  дуга, котора  перемещаетс  по кольцевым поверхност м катода и анода под действием потоков газа, подаваемого по трубопроводу 17 через спиральные каналы 14 и через штуцер 18 с тангенциальной закруткой между вставка- .iM 4. При вращении дуга образует коническую полость, в верхней части которой установлен испар емый материал 16. Этот .пг.териал под действием излучени  и тепловой энергии электрической дуги нагреваетс  и испар етс . Пары материала увлекаютс  потоком плазмы, ионизируютс  в этом потоке и через отверстие в защитной диафрагме 7 покидают плазмотрон в виде струи плазмы 19. Анализ состава испар емого материала ведут спектральным методом с помощью спектрографов типа ДФС-13, ДФС-8-3 или на автоматизированных установках типа КСВУ-6. В качестве огнеупорного материала держател  исследуемой пробы использовано многослойное жаростойкое покрытие из диоксида циркони .

Проба контактирует боковыми поверхност ми с плазмой. В воронкообразной части плазменного потока образуетс  застойна  зона 21, через которую пары исследуемого материала поступают в струю

плазмы 19. Проба интенсивно испар етс  со стороны зоны 21. Проба испар етс  в течение заданного времени и образующиес  пары используютс  далее дл  спектрального

анализа или дл  нанесени  покрытий конденсацией . В св зи с тем, что проба 16 расположена на уровне выходного электрода 1 и далее по потоку плазмы, образующиес  пары не попадают непосредственно в электрическую дугу и не вызывают пульсаций плотности или изменени  электропроводности , выдел ющейс  мощности, температуры плазмы, что приводит к повышению точности спектрального анализа. В св зи с

тем, что зона испарени  21 имеет колоколо- образую форму, образованную сход щимс  коническим плазменным потоком, потери испарившегос  материала резко снижаютс , пары пробы попадают в центральную

зону плазменной струи 19 и используютс  полностью.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Электродуговой плазмотрон дл  спектрального анализа, содержащий два кольцевых электрода с размещенными между ними прокладками и вставками, образующими плазменный канал, и канал с закрученной подачей плазмообразующего газа,

   отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности спектрального анализа при одновременном упрощении конструкции , в центре плазменного канала между анодом и катодом размещен конический держатель пробы, скрепленный с центральной вставкой, выходной конец которого расположен на уровне катода, при этом конический держатель образует выходной конический канал со стенками плазменного

   канала, а в качестве канала с закрученной подачей газа использована спиральна  канавка , выполненна  на поверхности центральной вставки.

   Ю

   11

   20