Введение к работе
Актуальность темы.- Применение низкотемпературной плазмы -:арактерная особенность современного производства-. В плазме >езко ускоряется протекание различных химических реакций. Боль-іая концентрация .энергии в малом объеме дает возможность осу -ієстелять физические процессы не прписходшцие .при нормальных 'слоаиях. Выпускаемые в настоящее время генераторы" .плазмы не ібеспечиваюа решения всего круга .производственных вопросов. В :вязи с развитием .электроники появились новые транзисторные и ?иристорные усилители мощности в диапазоне частот десятков и іотен килогерц. Эти усилители можно-использовать в качестве і. істочников питания плазмотронов.
Таким образом, разработка и исследование плазменных генераторов килогерцевого диапазона частот является актуальной за-;ачейукоторую можно выполнить на основе физического экспериментального приборостроения.
Цели и задачи работы. Основной целью работы является создание генераторов плазмы низкой температуры на основе источника тока килогерцевого диапазона частот. В задачи диссертацион-тай работы входит: создание и исследование источника света для спектрального анализа, разработка и исследование устройства эчкстки проката, исследование угольной дуги и плазменной угольной струи в кклогерцевом диапазоне частот.
Степень новизны результатов. Разработаны и кзготовлеш; : источник света для спектрального анализа и устройство очистка круглого проката. В спектрах источника света для спектрального анализа отношение сигнала к фону превосходит это же отношение для спектров угольной дуги и соответствует отношению сигнала к фону для источника с индукционно-связанной плазмой. Пре-
дед обнаружения по никеле ври- анатазе соли АІІ йч- соответсті ет величине 5 нгуЬл.
Устройство очистки проката позволяет убирать загрязнена с. высокой теыпературой плавления, например окисные пленки и. с лину. Снимок поверхности очищаемого изделия в области граниш воздействия разряда полученный на электронном микроскопе пою зывает, что диаметр опорных пятен составляет 10 мм.
Температура угольной дуги килогерцевого диапазона зависі от частоты.
В отличии от обычных плазменных струй, угольная плазмещ струя коаксиального плазмотрона имеет меньший градиен^ темпер туры вдоль оси и слабую- перемешиваемость с воздухом. Централі электрод, выполненный в виде угольного стержня, и внешний гре фитовый электрод с внутренним отверстием в виде усеченного КС нуса имеют форму оптимальную для формирования длинной самовцп вающейся плазменной струи углерода.
Научная и практическая ценность. Источник света, вьшолне ный в виде генератора плазмы килогерцавого диапазона частот, личается от аналогичных источников высокой степенью локализад наиболее горячей части разряда на исследуемой пробе, большой личиной отношения сигнала к фэну. Спектральные характеристики источника света можно регулировать в широких пределах: измене ем величины тока дуги или тока индуктора, изменением частоты ков, скоростью подачи транспортирующего газа. По сравнении с релками на индукционной плазме он прост и дешев. (В источнике прменяется один газовый поток для транспортировки исследуемог вещества).
Генератор плазмы с самовыдувающейся, самофокусирующейся плазменной струей, в составе которой в основном содержится уг род- этс устройство, которое можно использовать при разработк
технологий: получения алмазов, антикорозийных покрытий, карбиди-зации различных веществ.
Научная ценность работы заключается также и в том, что впервые показана возможность применения токов килогерцевого диапазона для генерации низкотемпературной плазмы в производственных целях. Представлены вольт-амперные характеристики устройств. Измерена температура генерируемой устройствами плазмы. Получена динамическая картина движения разряда в межэлектродном зазоре, и выяснено, что переход разряда через щель электрода-индуктора осуществляется путем шунтирования дуги. Найдены схемные и конструктивные решения установок и устройств.
Публикации и личный вклад автора. Большая часть материала диссертации содержится в семи опубликованных работах,включающих дБа авторских свидетельства. Основные результаты докладывались на Всесоюзном семинаре "Перспективы разработки и внедрения новых электрофизических методов обработки цветных- металлов и сплавов" г. Киров, 1988 г. ; на Краевой научно-практической конференции "Научно-практические проблемы технического перевооружения .шредариятий цветной металлургии края", г. Красноярск, 1986 г.; на Краевой научно-технической конференции "Молодые ученые и студенты ускорению научно-технического прогресса", г. Красноярск, 1986 г. ; на,II заседании семинара по физике и примененив генераторов термической плазмы, г. Новосибирск, 1989 г.
Коаксиальный плазмотрон входит в состав установки УВТК-ЗО, отмеченной золотой медалью ВДНХ.
3 работах и изобретениях опубликованных в соавторстве личный вклад Чурилова Г.Н. заключается в нахождении конструктивных реиекий, разработке электрических схем, создании экспериментальных установок, проведении исследований.
і Автором выносятся на защиту следующие основные положения
-
Схемное и конструктивное решение генератора плазмы с разряд в поперечном магнитном поле синфазном с током разряда.
-
Конструкция и схема источника света для спектрального анали
-
Способ очистки проката и реализующее его устройство.
-
Экспериментальные результаты по исследованию генераторов пл мы килогерцевого диапазона.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения'.шє ти глав, выводов и приложения. Содержание изложено на 112 стра цах и включает 61 рисунок. Список использованной литературы ее держит 56 наименований.
Похожие диссертации на Разработка и исследование генераторов плазмы килогерцевого диапазона частот
