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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2030849
Hochfrequenzplasma-GENERATOR

Hochfrequenzplasma-GENERATOR. PLASMA. Know-how. EINFÜHRUNG. PATENT. TECHNOLOGY.

Erfindung. Hochfrequenzplasma-GENERATOR. Russische Föderation Patent RU2030849

Name des Antragstellers: Tobolkin Alexander Savostyanovich
Name des Erfinders: Tobolkin Alexander Savostyanovich
Der Name des Patentinhabers: Tobolkin Alexander Savostyanovich
Adresse für die Korrespondenz:
Startdatum des Patents: 1992.03.31

Verbrauch: zu produzieren Plasma in Gasen mit niedrigem und hohem Druck. Das erfindungsgemäße Plasmagenerator umfasst einen Generator Röhren, beispielsweise Triode Ausgangsleistung von nicht mehr als 7 pF, wobei die Anode über eine Anpassungs Induktivitätswert vom 2. April uH und die Kapazität der Entladungselektrode verbunden ist, und eine Lampe, durch das Netz RC-Schaltung mit dem geerdeten Kathode verbunden ist. Die Anode der Lampe ist parallel zu einer Hochspannungsgleichstromquelle verbunden ist. Kapazität und Widerstand des RC-Schaltungen werden in den Bereichen in der Größe von 100 pF bis nF von 4 MW bis 1,5 MW gesteuert.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft ein Plasmaverfahren und kann zur selbsterregten Entladungsgas in gasförmigen Medien mit komplexen chemischen Zusammensetzung des Nieder- und Hochdruck verwendet werden.

Bekannte Plasmagenerator - Plasmabrenner mit induktiver Kopplung, angepasst Plasma zu erhalten mit einer Temperatur 9000 K für die Verwendung in der Spektralanalyse. In dem oben erwähnten Patent den Oszillator Oszillator (LC-Generator) unter Verwendung von sinusförmigen Schwingungen mit hoher Frequenz die Bereitstellung ( 40MHz), in der Isolierkammer induktiven Entladung erzeugt. Die Existenz einer solchen Kategorie wird engen Bereich von Veränderungen in der Strom- und Gas dynamischen Eigenschaften des Systems definiert. Zur Selbsterregung des Entladungsanregungssystems vorgesehen und ein Mittel zur Einstellung, die die Konstruktion als Ganzes kompliziert und verringert die Lebensdauer des Plasmagenerators [1].

Der nächste der bekannten Hochfrequenz - Plasmagenerator ist für die einzelne Elektrode (Fackel) Entladungs wie in [2] beschrieben. Dieser Generator wird auf dem System mit einer gemeinsamen Kathode gebaut und Auto-Transformator Feedback. Diese Schaltung wird dadurch, daß die Kathodenoszillatorröhre mit dem Gehäuse (Masse) DC-Offset an das Steuergitter wird durch den Festwiderstand und dem Rückkopplungs vom Netz über die serielle CD-Kette, welche ein Ende Draht Induktor geerdet ist zusammen mit einer Kante der Anode geschaffen angeschlossen gekennzeichnet Induktivität. Die Kommunikation mit der anderen Elektrode der Anodenkante Induktivität durch die Anpassungs Induktivität durchgeführt. Dies ist der Rand der Anodendrossel mit der Anode des Generators verbunden ist Lampen durch die Trennleistung. In diesem Schema wird Einelektrodenbetrieb Entladungsanregung mit Gewalt durchgeführt. Insbesondere kann durch ein dielektrisches oder Metallstab verwenden, das Schließen auf die Elektrode zum Zeitpunkt der Entladungsbildung. Die Selbstentladung ist in der offenen Atmosphäre. Die Leistung der Luftentladung (20-45) Watt. Der Machtwechsel durch die Steuerung des Schutzgitters Potenzial.

Ein Hochfrequenz - Plasmagenerator, wie bekannt, enthält die Plasma - Elektrode mit dem Hochspannungserzeugungslampe und Gleichstromleistung verbunden. Die Hochspannungsquelle ist über eine Drossel mit der Anodenerzeugungslampe verbunden ist, und seriell über eine Drossel, Kapazität und Induktivität der Anpassungs Elektrode verbunden. In diesem Netzgenerator zu dem Lampenkolben verbunden ist mittels einer geerdeten Kathode RC-Schaltung mit parallel geschalteten Widerstand und Kapazität.

Im Gegensatz zu den bekannten, in der vorliegenden Plasmageneratorelektrode elektrisch von der RC-Schaltung isoliert ist , die Kathoden- und Gitterlampen und RC-Schaltung Widerstand und die Kapazität sind einstellbar in Größenordnung. Diese RC-Schaltung aus mindestens zwei parallel geschalteten Widerstand über einen Schalter mit dem einstellbaren Widerstand verbunden. In der vorgeschlagenen Regelung wird der Generator als eine Lampe mit einer Ausgangskapazität des Transistors 7 pF, und die Induktivität der Anpassungswert in einem Bereich von 2 bis 4 mH ausgewählt gestaltet. Für Diversity-Modus erzeugende Entladung kontrolliert Mengen Widerstand und Kapazität sind im Bereich von 1,5 kW bis 10 MW und 100 pF bis 4 uF jeweils gewählt.

Die Zeichnung zeigt das Ersatzschaltbild des Plasmagenerators.

Hochfrequenzplasma-GENERATOR

Die Schaltung umfaßt einen Trioden-Generator VLI, eine Kathode 1, die direkt auf den Körper (Masse) verbunden ist. Mit einer Konstantstromquelle (Schema Unknown) Anode 2 wird durch die Drossel L angeschlossen, etc. 3. Reaktor 3 und der Behälter 4 gefiltert werden , für die Hochfrequenzkomponente der Anodenspannung. Trennung von Gleich- und Wechselstrom in den Anoden- und Gitterschaltungen Drossel L 3, usw., der Kopplungskondensator C p 5, C 1 6 7 Blockkondensatoren und einen variablen Widerstand R 1 bis 8. Die Einzelelektroden - Entladungselektrode 9 bis 10, die passende Induktivität L 1 11 und über C p Kapazitätsteilers 5 ist mit der Anode 2 verbunden.

Kondensatoreinheit 7 wird von parallel geschalteten Kapazitäten montiert C 2, C 3... C n-1, C n beliebige Stückelung aus einem Bereich von 50 pF bis 4 Mikrofarad einem Anschluß davon mit dem Gehäuse verbunden, und der andere durch den Schalter 12 - Reticulated Lampen 13, mit der Ausgangsgröße der Kondensator C 1 6 und einem der Anschlüsse des Widerstands R 1 8. der andere Anschluß des Widerstands 8 bis R 1 durch einen Schalter 14 parallel zu einem Block 15 festen Widerständen verbunden ist - R 2, R 3... R n-1,R n, einem Ausgang an den Anschlüssen des Schalters verbunden ist, und andererseits - mit dem Gehäuse. Block 15 besteht aus Widerständen konstanter Widerstand im Bereich von 1,5 Ohm bis 10 Megaohm. Der Widerstand R Ändert 1. August im Bereich von durchgeführt (0,2--47) com. C 1. Juni die Änderungen Behälter im Bereich von 50-2000 pF hergestellt. Der zweite Anschluß 6. Januar Kapazität C mit dem Gehäuse verbunden. Das freie Ende der Elektrode 10 ist mit einem Krümmungsradius (0,5-0,1) mm geschärft.

Plasmagenerator arbeitet wie folgt. Schalten Sie die Lampe Wärme von VLI (nicht angegeben Schema). VLI Lampenheizung wird für (0,5-1) min durchgeführt. Dann fütterte eine konstante Anodenspannung U und den Bereich (1800-3500) in den Reaktor 3 durch die Anode 2 Lampen. Aufgrund Eigenvorspannung durch den variablen Widerstand erzeugt und wie ein Widerstand R n Einheitswiderstände 15 (an der Position des Schalters je 14) und aufgrund einer nichtlinearen aktiven Element - Erzeugen Lampe VLI wandelt die Gleichspannung in Wechselstromgenerator die Eigenschwingung festgestellt hat, sich selbst führenden Einelektrodenbetrieb Entladungselektrode 9 mit der Stange 10. die Änderung des Widerstands in dem Gitter Schaltung mit veränderlichen Widerstands R 1 8 oder diskrete Änderungen mit dem Schalter 14 und eine glatte Änderung der Kapazität C 1 bis 6 oder eine diskrete Änderung der Schalter 12 eingestellt ist parallel zur Zeitkonstante RC-Schaltung (r RC), die die Amplituden- und Frequenzeigenschaften der Lampe steuert. Arbeitsplasmageneratorbetrieb unterscheidet sich wesentlich von den bekannten LC-Generatoren, Sinusschwingungen von konstanter Amplitude zu erzeugen. Der vorgeschlagene Generator führt Modulation in dem kontinuierlichen Betriebsmodus , wenn die sinusförmigen Trägerwellen mit einer Frequenz (20-40) MHz Spannungsimpulse mit einer Dauer von überlagerten (2-50) Mikrosekunden und einer Wiederholungsfrequenz von 0,2 Hz bis 10 5. Darüber hinaus ist zwischen dem Trägerimpulsamplitude nicht Null ist, und ist (0,02-0,03) des maximalen Amplitudenimpulses. Daher führte der Begriff "selbst modulation" unter Berücksichtigung der Besonderheiten der Arbeitsweise des Plasmagenerators, der nicht speziell Modulator ausgelegt ist erforderlich, um modulierte Wellen erzeugen. Die Spezifität der Arbeit ist dadurch gekennzeichnet, dass sie im Bereich der vorgeschlagenen Optionsprogramm ist spontan entsteht (ohne äußere Einwirkung) und existieren kontinuierlich Modulation von hochfrequenten Schwingungen, die bei niedrigen Anodenspannung Selbsterregung führt (für Selbsterregung der Entladung in dem LC-Oszillator erfordert eine Spannung von nicht weniger als 8 kV) Einzelelektroden-Entladungs Eine nachhaltige und seine Verbrennung. Eine breite Palette von Steuer bietet eine Entladung in einer Vielzahl von Formen (einkanalige, mnogoshnurovoy, diffus, dendritischen und t.) Und unterschiedlichen Kapazitäten (im Bereich von 1 bis 40 Watt). Die Entladung wird angeregt mit einem oder mehreren der Spitzenelektrode. Erhöhte Entladungsstabilität erlaubt es, Rauchgase, Flammen, Dampfgasgemische, und so weiter zu erzeugen. D. Es ist eine Ausbreitung von Oberflächenentladung auf einem dielektrischen Material, selbst Kompression des Verschlusses des zweiten Endes des Entladungs ​​des Metalls. In einigen Formen der dielektrischen Entladung existiert in den Kapillaren mit Innendurchmesser von 20 Mikrometer oder mehr beträgt, während die Länge des Entladungs ​​1 bis 4 cm ist.

Die Besonderheiten der neuen Formen der Entladungserzeugung ist noch in der Tatsache, daß es bei extrem niedrigen Temperaturen (500-1500) K. Bei dieser Temperatur immer ein Plasma ist, gibt es eine schwache oder Erosion des Elektrodenmaterials vollständig abwesend ist. Im letzteren Fall wird der Plasmagenerator durch den Ressourcengenerator Lebensdauer der Lampe bestimmt.

FORDERUNGEN

1. Hochfrequenz - Plasmagenerator die Plasmaelektrode mit der Hochspannungserzeugungslampe und Gleichstromquelle enthält , die über eine Drossel mit der Anodenerzeugungslampe verbunden ist, und seriell über Drosselinduktivität Kapazitätsanpassung verbunden ist, und - mit einer Elektrode, wobei der Netzgenerator an die Lampe gekoppelten Kathode über den RC-Schaltkreis geerdet ist, umfassend parallel geschalteten Widerstand und Kapazität, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode von der RC-Schaltung, die elektrisch isoliert ist, die Kathoden- und Gitter Lampe.

2. Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator ausgebildet ist, als ein Rohr mit einer Ausgangskapazität des Transistors nicht mehr F 7n ist, und die Anpassungs Induktivitätswert wird im Bereich von 2 ausgewählt - 4 mcg.

3. Generator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand und die Kapazität RC-Schaltung einstellbar sind in Größe und Widerstands- und Kapazitätswerte ausgewählt sind, in den Bereichen von 1,5 kohm - 10 MOhm und 100 Nb - 4 uF sind.

Druckversion
Erscheinungsdatum 18.12.2006gg