Плазматрон

(от плазма и ...трон), плазменный генератор, - газоразрядное устройство для получения струи "холодной" (с темп-рой порядка 104 К) плазмы. Наиболее распространены электродуговые и ВЧ П. В первых рабочий газ (водород, азот, аргон, гелий и т. Д.) превращается в плазму в дуговом разряде между тугоплавким катодом (вольфрам, молибден, спец. Сплавы) и водоохлаждаемым медным анодом, выполненным в виде узкого кольца - сопла. С помощью соленоида в разрядной камере П. Создаётся сильное магн. Поле, перпендикулярное плоскости сопла и вынуждающее токовый канал дуги непрерывно вращаться, обегая анодное кольцо (к-рое в противном случае расплавилось бы). Часто рабочий газ подаётся в камеру по спиральным каналам, в результате чего образуется газовый вихрь, обдувающий столб дуги.

Более холодный газ под действием центробежных сил оттесняется к стенкам камеры, изолируя их от контакта с дугой (стабилизация дуги газовой "закруткой".). Проходя через сопло, не ионизованные в камере атомы (молекулы) газа ионизуются вращающимся участком дуги. Темп-pa плазмы на срезе сопла, в зависимости от типа и режима работы электродугового П., заключена в пределах 3000 25 000 К. Плазма дуговых П. Неизбежно содержит частицы в-ва электродов. Более "чистую" плазму дают ВЧ П. В одних типах ВЧ П. Рабочий газ ионизуется в безэлектродном высокочастотном разряде, возбуждавмом в камере электромагн. Полем катушки-индуктора. В других ВЧ П. (П. На коронном разряде, П. С высокочастотной короной) имеются кольцевой электрод (сопло) и второй электрод в виде тонкого острия.

Интенсивность ионизации у острия максимальна, т. К. Напряжённость электрич. Поля вблизи него более высока по сравнению с др. Участками разряда. Рабочие частоты ВЧ П. Измеряются десятками МГц. Темп-pa плазмы в центре разрядной области 10 000 - 15 000 К. Созданы также СВЧ П. С рабочими частотами в тыс. И десятки тыс. МГц. В качестве питающих их генераторов применяются магнетроны. В ВЧ П., как и в дуговых, часто используют газовую "закрутку". Это позволяет изготовлять камеры П. Из материалов с низкой термостойкостью (напр., из обычного или органич. Стекла). См. Рис. П. Являются осн. Источником "холодной" плазмы в совр. Технике (напр., в плазмохимической технологии, плазменной металлургии). Схемы дуговых плазматронов. А - осевой. Б - коаксиальный.

В - с тороидальными электродами. Г - двустороннего истечения. О - с внешней плазменной дугой. Е - эрозионный. 1 - источник электропитания. 2 - разряд. 3 - плазменная струя. 4 - электроды. 5 - разрядная камера. 6 - соленоиды. 7 - обрабатываемое тело Схемы высокочастотных плазматронов. А - индукционный. Б - ёмкостный. В - факельный. Г - сверхвысокочастотный. 1 - источник электропитания. 2 - разряд. 3 - плазменная струя. 4 - индуктор. 5 - разрядная камера. 6 электроды. 7 - волновод К ст. Плазматрон. Плазменная струя на срезе cопла>> .