Плазмотрон

[plasmatron, plasma generator] — газозарядное устр-во для получ. струи или дуги низкотемп-рной (103-105 К) плазмы. Исследования по созданию п. начались с XX в., но их широкое промыш. использов. — в конце 1950-х гг., по разработке эффектив. способов стабилизации дуг. и высокочастот. разрядов. Наиб, широко распростр. дуг. и высокочастот. (ВЧ) плазмотроны. Дуг. плазмотрон пост, и перем. тока промышл. частоты сост. из след. осн. узлов: электрода, разрядной камеры и узла для подачи плазмообраз. вещ-ва (рис. 1). Разрядная камера может быть совмещена с электродом (напр., плазмотрон с полым электродом). Различают две группы дуговых плазмотронов — для создания плазм.струи и плазм, дуги м-ду катодом плазмотрона и обрабат. вещ-вом, явл. анодом. Плазмос-труйные плазмотроны используют для получ. восстановит, газов, нанесения покрытий, термич. обработки материалов, получ. сферич. порошков и др. целей. Плазменно-дуговые плазмотроны примен. для обработки электропроводных материалов: плавки металлов, восстановл. оксидных расплавов, сварки, резки и т.д. В металлургии используют тж. плазмотроны-реакторы, в к-рых совмещены процессы тепло- и массообмена и химич. реакции с участием низкотемп-рной плазмы. Они примен. для восстанов. металлов, получения порошка, газификации угля и в др. технологиях. Мощность дуговых плазмотронов 102— 107 Вт; темп-pa плазмы 3000-25000 К; скор, истечения I-IO* м/с; тепл. КПД — 50-90 %. Электромагн. энергию высокой частоты преобраз. в тепловую и энергию др. видов в высокочастотных (ВЧ) плазмотронах, к-рые включают индуктор или электроды, разрядную камеру и узел ввода плазмообраз. вещ-ва (рис. 2). Различают ВЧ плазмотроны индукц. (ВЧИ), емкостные (ВЧЕ), факельные и плазмотроны та примем, пока только ВЧИ плазмотроны для получения тонкодисперсных и особочистых порошковых материалов (напр., пигментный оксид титана). Мощность ВЧИ плазмотронов достигает 1 МВт, темп-pa плазм, струи 104 К, скор, истечения — 103 м/с, тепловой КПД — 50-80 %.