Научный архив: статьи

В качестве дешевых источников СВЧ-энергии для микроволновых плазмотронов предлагается использовать генераторы, построенные на базе основных компонентов бытовых микроволновых печей. Разработаны схемы трехфазных высоковольтных источников питания, которые позволяют получать до 3 кВт непрерывной СВЧ-мощности от магнетронов с номинальной мощностью 1 кВт и методы модификации таких магнетронов с воздушного охлаждения на жидкостное. Проведены огневые испытания различных конструкций вихревых плазмотронов, работающих на атмосферном давлении.

Предлагаемые на мировом рынке микроволновые плазмотроны построены по так называемой классической схеме: блок питания магнетрона – магнетрон – циркулятор с поглощающей нагрузкой – измеритель падающей/отраженной волны – устройство согласования – собственно плазмотрон – устройство подстройки. Мы оптимизировали классическую схему, оставив только самые необходимые компоненты: блок питания – магнетрон – волноводный тракт – плазмотрон – водяная нагрузка и максимально упростили конструкцию самого волноводного тракта. В результате разработаны бюджетные источники микроволновой плазмы с мощностью до 3 кВт.

Представлена экспериментальная установка, созданная на базе СВЧ-плазмотрона волноводного типа, для исследования плазменной модификации дисперсных материалов (сыпучих порошков) в безэлектродном СВЧ-разряде атмосферного давления в газовом потоке. Разработаны устройства (модули установки) для формирования вихрево-го потока плазмообразующего газа и управляемой инжекции дисперсных частиц в СВЧ-разряд. Проведены предварительные эксперименты по обработке микрочастиц SiO2, MgO и политетрафторэтилена (ПТФЭ) в СВЧ-разряде в потоке аргона. Анализ частиц проводился методом сканирующей электронной микроскопии. На примере оксидов было показано, что СВЧ-плазменное воздействие может приводить к агломерации частиц и их сфероидизации. Созданный экспериментальный комплекс с использованием разнообразных рабочих газов предоставляет универсальные возможности для задач плазменной модификации дисперсных частиц в широком диапазоне размеров и материалов.