等離�體發(fā)生器(裝置),又稱為等離子體炬是一種用人工方法獲得等離子體的裝置,它可將電能傳遞給工作氣體從而形成高溫電力氣�。等離子體發(fā)生器成套�(shè)備包括等離子體發(fā)生器、等離子體專�電源和輔助設(shè)備等,可實現(xiàn)對等離子體射流的控制、監(jiān)�、顯示等功能�
等離子體由自然產(chǎn)生的稱為自然等離子體(如北極光和閃�),由人工�(chǎn)生的稱為實驗室等離子�。實驗室等離子體是在有限容積的等離子體發(fā)生器中產(chǎn)生的。如果環(huán)境溫度較�,等離子體能夠通過輻射和熱傳導等方式向壁面?zhèn)鬟f能量,因�,要在實驗室�(nèi)保持等離子體狀�(tài),發(fā)生器供給的能量必須大于等離子體損失的能量。不少人工產(chǎn)生等離子體的方法(如爆炸�、激波法等)�(chǎn)生的等離子體狀�(tài)只能持續(xù)很短時間�10□~10□秒左右�,而有工業(yè)�(yīng)用價值的等離子體狀�(tài)則要維持較長時間(幾分鐘至幾十小時)。能�(chǎn)生后一種等離子體的方法主要有:直流弧光放電�、交流工頻放電法、高頻感�(yīng)放電法、低氣壓放電法(例如輝光放電法)和燃燒法。前四種放電都用電學手段獲得,而燃燒則利用化學手段獲得�
利用外加電場或高頻感�(yīng)電場使氣體導電,稱為氣體放電。氣體放電是�(chǎn)生等離子體的重要手段之一。被外加電場加速的部分電離氣體中的電子與中性分子碰�,把從電場得到的能量傳給氣體。電子與中性分子的彈性碰撞導致分子動能增加,表現(xiàn)為溫度升高;而非彈性碰撞則導致激�(fā)(分子或原子中的電子由低能級躍遷到高能級�、離解(分子分解為原子)或電離(分子或原子的外層電子由束縛態(tài)�?yōu)樽杂呻娮�?。高溫氣體通過傳導、對流和輻射把能量傳給周圍環(huán)�,在定常條件�,給定容積中的輸入能量和損失能量相等。電子和重粒子(離子、分子和原子)間能量傳遞的速率與碰撞頻�(單位時間�(nèi)碰撞的次�(shù))成正�。在稠密氣體�,碰撞頻繁,兩類粒子的平均動�(即溫�)很容易達到平衡,因此電子溫度和氣體溫度大致相�,這是氣壓在一個大氣壓以上時的通常情況,一般稱為熱等離子體或平衡等離子�。在低氣壓條件下,碰撞很�,電子從電場得到的能量不容易傳給重粒子,此時電子溫度高于氣體溫度,通常稱為冷等離子體或非平衡等離子體。兩類等離子體各有特點和用途(見等離子體的工業(yè)�(yīng)用)。氣體放電分為直流放電和交流放電�
1 高頻感應(yīng)等離子體�(fā)生器 又稱高頻等離子體�,或稱射頻等離子體炬。它利用無電極的感應(yīng)耦合,把高頻電源的能量輸入到連續(xù)的氣流中進行高頻放電�
2 電弧等離子體�(fā)生器 又稱電弧等離子體�,或稱等離子體噴�,有時也稱電弧加熱器。它是一種能夠產(chǎn)生定向“低溫”(� 2000�20000開)等離子體射流的放電裝��
3 低氣壓等離子體發(fā)生器 一種低氣壓氣體放電裝置,一般由三部分組成:�(chǎn)生等離子體的電源、放電室、抽真空系統(tǒng)和工作氣(或反應(yīng)氣)供給系統(tǒng)。通常有四類:靜態(tài)放電裝置、高壓電暈放電裝�、高頻(射頻)放電裝置和微波放電裝置�
低氣壓等離子體發(fā)生器已日益廣泛應(yīng)用于等離子體聚合、制備薄膜、刻�、清洗等表面處理工藝�。成功的例子如:在半導體制作工藝�,采用氟里昂等離子體干腐蝕,用離子鍍法在金屬表面生成氮化鈦膜��70年代以來,低氣壓等離子體對非金屬固體(如玻璃、紡織品、塑料等)的表面處理及改性技�(shù)也有迅速發(fā)��
高頻等離子體炬在工業(yè)中已有多方面的應(yīng)�,特別是在等離子體化�、冶金和光學材料提純等方�。它還可制備超導材料,如用氫高頻等離子體還原釩-硅(或釩-鍺�,鈮-鋁(或鈮-鍺)的氯化物蒸氣以制備超導材料。中國冶�、采礦企�(yè)中需處理的鈦礦石、含釩礦渣、磷礦石以及工業(yè)難熔廢料含稀有材料的礦渣很多,采用高頻等離子體炬是頗有前途的冶煉手段,可從中煉出有用的金屬和稀有元��
電弧等離子體�(fā)生器已在等離子體化工、冶�、噴�、噴�、機械加工和氣動熱模擬實驗等�(lǐng)域中得到廣泛�(yīng)��
維庫電子通,電子知識,一查百��
已收錄詞�153979�