Nagyfrekvenciás indukció. Nagyfrekvenciás indukciós plazma fáklya. Közepes minőségű indukciós fűtők

Indukciós fűtés - ez elektromos fűtésMunka, amikor a mágneses indukciós áramlás zárt vezetőképes áramkörben változik. Ezt a jelenséget elektromágneses indukciónak nevezik. Szeretné tudni, hogy működik az indukciós fűtés? Zavodrr. - Ez a kereskedelem tájékoztató portálahol információt talál a fűtőberendezésekről.

Vortex indukciós fűtők

Az indukciós tekercs képes bármilyen fém fűtésére, a fűtőtesteket a tranzisztorok összegyűjtésére, és nagy hatékonyságú több mint 95%, régóta kicserélte a lámpa indukciós fűtőberendezéseket, amelyek 60% -kal nem mennek ki.

Az érintés nélküli fűtés vortex indukciós fűtője nem rendelkezik veszteségekkel annak érdekében, hogy a telepítés működési paramétereinek rezonáns egybeesését állítsa be a kimeneti oszcilláló áramkör paramétereivel. A tranzisztorokon összegyűjtött vortex típusú fűtőberendezések tökéletesen elemezhetik és beállíthatják a kimeneti frekvenciát automatikus üzemmódban.

Indukciós fémmelegítők

A fém indukciós melegítéséhez a vortex mező hatásának köszönhetően érintés nélküli módon van. A kiválasztott frekvenciától függően különböző típusú fűtőkészülékek behatolnak a fémre a 0,1-10 cm-re, a kiválasztott frekvenciától függően:

• magas frekvencia;
• Átlagos frekvencia;
• ultra nagy gyakoriság.

Indukciós fémmelegítők Engedje meg, hogy ne csak nyílt területeken dolgozzon ki alkatrészeket, hanem a fűtött tárgyakat is elhelyezni az elkülönített kamerákba, amelyben bármilyen környezetet, valamint vákuumot hozhat létre.

Elektromos indukciós fűtés

Nagyfrekvenciás elektromos indukciós fűtés Minden nap új felhasználási módokat nyer. A fűtőelem egy váltakozó elektromos áramon működik. Leggyakrabban az indukciós elektromos fűtőberendezéseket használják a fémek a szükséges hőmérsékletekhez a következő műveleteknél: kovácsolás, forrasztás, hegesztés, hajlítás, keményedés stb. Elektromos indukciós fűtőkészülékek, 30-100 kHz-es nagy gyakorisággal működnek, és fűtésre használják különböző típusok Média és hűtőfolyadékok.

Hősugárzó Sok területen alkalmazzák:

• gépészeti (TWH fűtőberendezések, indukciós kemencék);
• műszerkészítés (forrasztási elemek);
• orvosi (termelés és fertőtlenítés a műszer);
• Ékszerek (ékszerek gyártása);
• lakhatás és közösség ( indukciós kazánok fűtés);
• tápegység (indukciós gőzkazánok).

Közepes minőségű indukciós fűtők

Ha mélyebb fűtés szükséges, a középfrekvenciás típusú indukciós fűtőberendezések, az átlagos frekvenciák 1-től 20 kHz-ig. A kompakt induktor minden típusú fűtőtesthez a legkülönbözőbb alak, amelyet úgy választanak ki, hogy biztosítsák a legkülönbözőbb alakok mintáinak egységes fűtését, és a megadott helyi fűtést elvégezhessék. A középfrekvenciás típus az anyagokat kovácsoláshoz és leállításhoz, valamint a bélyegzés alatti fűtés révén kezeli.

Fény a menedzsmentben, legfeljebb 100% -os hatékonysággal, indukciós középfrekvenciás fűtőberendezéseket használnak a kohászati \u200b\u200btechnológiák nagy körére (különféle fémek olvadására), gépészmérnöki, műszerkészítés és más területek.

Nagyfrekvenciás indukciós fűtőberendezések

A nagyfrekvenciás indukciós fűtők széles választéka. A fűtőtesteket 30-100 kHz-es nagy gyakorisággal és 15-160 kW-os kapacitással jellemzi. A nagyfrekvenciás típus egy kis fűtési mélységet biztosít, de ez elég ahhoz, hogy javítsa a fém kémiai tulajdonságait.

A nagyfrekvenciás indukciós fűtőberendezések könnyen kezelhetők és gazdaságosak, ugyanakkor a hatékonyságuk elérhetik a 95% -ot. Minden típus hosszú ideig folyamatosan működik, és két bites verzió (ha egy nagy frekvenciájú transzformátort külön egységbe helyeznek) lehetővé teszi, hogy 24 órás munka. A fűtőelem 28 típusú védelemmel rendelkezik, amelyek mindegyike felelős a funkcióért. Példa: Vízszabályozás a hűtőrendszerben.

UltraHigh frekvenciájú indukciós fűtők

Az ultrahigh frekvenciájú indukciós fűtők nagyobb frekvenciájúak (100-1,5 MHz), és behatolnak a bemelegítő mélységbe (legfeljebb 1 mm). A szuperhigh frekvenciatípus nélkülözhetetlen a vékony, kicsi, kis átmérőjű részek kezelésére. Az ilyen fűtők használata elkerüli a fűtéssel járó nemkívánatos deformációt.

Az ultrahigh frekvenciájú indukciós fűtőberendezések a JGBT modulokon és a Mosfet tranzisztorok hatalmi határai vannak - 3,5-500 kW. Az elektronikában használt, nagy pontosságú eszközök, órák, ékszerek gyártása a huzal előállításához és a különleges pontossággal és filigránként.

Kovács indukciós fűtőberendezések

A kovácsi típusú (ICN) indukciós fűtőberendezések fő célját részek vagy alkatrészek, amelyek megelőzjük a következő kovácsolást. A billenők lehetnek különböző típusokból, ötvözet és formák. Indukciós kovácsmelegítők lehetővé teszik, hogy a hengeres billeteket bármilyen átmérőjű módon kezelje az automatikus üzemmódban:

• gazdaságos, mivel a fűtést csak néhány másodpercig tölti, és nagy hatékonyságú, 95% -ra;
• könnyen használható, engedélyezve: teljes folyamatvezérlés, félautomatikus terhelés-kirakodás. Vannak opciók S. teljes automatikus;
• megbízható és hosszú ideig folyamatosan működhet.

Indukciós melegítők tengelyei

Indukciós fűtőberendezések a keményedő tengelyekhez Dolgozzon együtt a keményedő komplexummal. A feldolgozott elem függőleges helyzetben van, és egy fix induktor belsejében forog. A fűtőberendezés lehetővé teszi, hogy minden típusú tengelyt használjon soros helyi fűtéshez, az injekció mélysége lehet a milliméter mélységben.

A tengely indukciós melegítése eredményeként az egész hossz mentén egy azonnali hűtéssel, az erő és a tartósság ismételten növekszik.

Indukciós csőmelegítők

Minden típusú csövek indukciós fűtőberendezésekkel kezelhetők. A csőmelegítő levegővel vagy víz típusú hűtéssel lehet, 10-250 kW kapacitással, a következő paraméterekkel:

• Indukciós fűtőcső léghűtéssel Rugalmas induktor és termikus takaró segítségével történik. Fűtési hőmérséklet korábban 400 ° C hőmérséklet, és 20-1250 mm átmérőjű csöveket használjon falvastagsággal.
• Indukciós fűtőcső vízhűtéssel 1600 ° C-os fűtési hőmérséklete van, és 20-1250 mm átmérőjű "hajlítási" csövet használ.

Minden egyes termoproining opció az acélcsövek minőségének javítására szolgál.

Pyrométer fűtési szabályozáshoz

Az indukciós fűtőtestek munkájának egyik legfontosabb paramétere. A vigyázatos ellenőrzés érdekében a beágyazott érzékelők mellett gyakran használják az infravörös pirométert. Ezek az optikai eszközök lehetővé teszik, hogy gyorsan és könnyen meghatározzák a felszínre nehezedő hőmérsékletet (a magas fűtés, a villamos energia kitettségének stb.

Ha egy pirométert csatlakoztat az indukciós fűtéshez, akkor nem csak nyomon követheti hőmérsékleti üzemmódDe automatikusan fenntartja a fűtési hőmérsékletet egy meghatározott ideig.

Az indukciós fűtőkészülékek működésének elve

Az induktorban működés közben mágneses mező alakul ki, amelyben a rész elhelyezett. A hozzárendelt feladattól függően (a fűtési mélység) és az alkatrészek (összetétel) a frekvencia kiválasztásra kerül, ez 0,5-700 kHz.

A fűtőberendezés működésének elvét a fizika törvényei szerint elolvassa: ha a karmester egy változó elektromágneses mezőben található, akkor az EMF (elektromotoros erő) alkotja. Az amplitúdó ütemterv azt mutatja, hogy a mágneses fluxus sebességének változása arányban mozog. Ennek köszönhetően a vortex áramok vannak kialakítva az áramkörben, amely nagysága a karmester ellenállásától (anyagától) függ. A törvény értelmében Joule-Lenz, az áram a vezetõ melegítéséhez vezet, amely ellenállással rendelkezik.

Az összes indukciós fűtőberendezés működésének elve hasonló a transzformátorhoz. A vezetőképes billet, amely az induktorban található, hasonló a transzformátorhoz (mágneses csővezeték nélkül). Az elsődleges tekercselés egy induktor, a rész másodlagos induktivitása, és a terhelés fémállóság. Amikor tvch, a fűtési képződik „bőr-hatás”, az örvény áramok, amelyek belsejében kialakított munkadarab, kiszorítja a fő áram a felszínen a vezető, mert a fűtés a fém felületén erősebb, mint belül.

Az indukciós fűtők előnyei

Az indukciós fűtőberendezés kétségtelen előnyökkel jár, és az összes eszköz közé tartozik. Ezt az előnyt a következőkbe hajtják:

• Kevesebb villamos energiát fogyaszt, és nem szennyezi a környező helyet.
• Kényelmes az irányításban, biztosítja jó minőség Működik és lehetővé teszi a folyamat irányítását.
• A kamra falakon keresztül történő fűtés biztosítja a különleges tisztaságot és az ultrapura ötvözetek megszerzésének képességét, míg az olvadás különböző atmoszférikus, beleértve az inert gázokat és vákuumban.
• Ezzel bármilyen forma vagy szelektív fűtés egységes fűtése lehetséges
• Végül az indukciós fűtőberendezések univerzálisak, ami lehetővé teszi számukra, hogy mindenhol használják, az elavult energiatakarékos és nem hatékony létesítmények.

Az indukciós fűtőberendezések javítása pótalkatrészekből készül a raktárunkból. Jelenleg javíthatunk mindenféle fűtőtestet. Az indukciós fűtők kellően megbízhatóak, ha szigorúan követik az üzemeltetési utasításokat, és nem teszik lehetővé a kiterjedt működési módot - először a hőmérsékletet és a megfelelő vízhűtést.

A finomságok működésének minden típusú indukciós fűtőberendezések gyakran nem teljesen megjelent a dokumentációban a gyártók, azok javítása kellene kezdeményezni a képzett szakemberek, akik ismerik a részletes elve a munka az ilyen berendezések.

Az indukció közepes frekvencia fűtőberendezések

Megismerheti magát a nagyfrekvenciás videóval. indukciós fűtés.. Az átlagos frekvenciát a mély behatoláshoz használják mindenféle fémtermékre. A középfrekvenciás fűtés egy megbízható és modern felszerelés, amely a körzet körül a vállalkozás javára működik.

És berendezések hőt a felmelegített készülékben van kiemelve áramok felmerülő váltakozó elektromágneses mező az egység belsejében. Őket indukciónak nevezik. Működésük eredményeképpen a hőmérséklet emelkedik. A fémek indukciós fűtése két fő fizikai törvényen alapul:

• Faraday-Maxwell;
• Jojle Lenza.

A fém testekben, amikor egy váltakozó mezőbe kerülnek, a vortex elektromos mezők elkezdődnek.

Eszköz indukciós fűtés

Minden az alábbiak szerint történik. Az indukciós változások váltakozásának, az elektromotoros erő (EMF) értelmében.

EMF jár, hogy az örvény áramok belső szerveket, amelyek osztják meleget teljes összhangban a törvény Jowle-Lenz. Az EMU váltakozó áramot generál a fémben. Ebben az esetben a hőenergia felszabadul, ami a fémhőmérséklet növekedéséhez vezet.

Ez a fűtés a legegyszerűbb, mivel nem érintkezik. Ez lehetővé teszi, hogy nagyon elérje magas hőmérséklethol lehet kezelni

Az indukciós fűtés biztosítása érdekében konkrét feszültséget és frekvenciát kell létrehoznia az elektromágneses mezőkben. Ezt egy speciális eszközön is megteheti - Induktor. Ez 50 Hz-es ipari hálózat működik. Használhat egyedi áramforrásokat erre - átalakítókra és generátorokra.

A legegyszerűbb alacsony frekvenciájú induktív eszköz egy spirál (szigetelt vezetőt), amely lehet helyezni a fém cső vagy seb rajta. Az áthaladó áramok a csövet melegítik, ami viszont a hőt átadja környezet.

Az indukciós fűtés kis frekvencián való használata elég ritka. A fémek gyakoribb feldolgozása közepes és nagy gyakorisággal.

Az ilyen eszközök jellemeznének, hogy a mágneses hullám a felületre esik, ahol enyhítő. A test átalakítja a hullám energiáját a hőbe. A maximális hatás elérése érdekében mindkét alkatrésznek közel kell lennie formában.

Hová használják

Az indukciós fűtés használata a modern világban széles körben elterjedt. Hatály:

• Őrlési fémek, forrasztásuk érintkezés nélküli módon;
• új fémötvözetek megszerzése;
• gépészmérnöki;
• ékszerek;
• olyan kis alkatrészek készítése, amelyek más módszerek alkalmazása során megsérülhetnek;
• (és az alkatrészek lehetnek a legösszetettebb konfiguráció);
• hőkezelés (gépek alkatrészeinek kezelése, edzett felületek);
• orvostudomány (eszközök és eszközök fertőtlenítése).

Indukciós fűtés: Pozitív funkciók

Ez a módszer sok előnye van:

• Ezzel gyorsan melegítheti és megolvadhat a vezetőképes anyagot.
• Lehetővé teszi a fűtést bármilyen környezetben: vákuumban, atmoszférában, nem áramfolyóban.
• Ennek köszönhetően, hogy csak a lefolyó anyagot melegítik, a falak, gyengén elnyelő hullámok maradnak.
• A kohászat speciális területeiben ultraurális ötvözetek megszerzése. Ez egy szórakoztató folyamat, mivel a fémeket védőgáz héjában keverjük össze.

• A többi típushoz képest az indukció nem szennyezi a környezetet. Ha a gázégők esetében a szennyezés jelen van, valamint az ív fűtésben, az indukció kizárja a "tiszta" elektromágneses sugárzást.
• Kis induktor mérete.
• Az egyik alakjának induktorának lehetősége, ez nem vezet helyi fűtéshez, és hozzájárul a hő egyenletes eloszlásához.
• Elengedhetetlen, ha csak a felület egy bizonyos területét kell melegíteni.
• Nem lehet ilyen berendezéseket konfigurálni a kívánt üzemmódba, és szabályozza.

hátrányok

A rendszer ilyen mínuszokkal rendelkezik:

• Függetlenül telepíti és állítsa be a fűtés típusát (indukció) és felszerelése meglehetősen nehéz. Jobb kapcsolatba lépni a szakemberekkel.
• Az induktor és a munkadarab pontos összehasonlításának szükségessége, különben nem lesz elegendő indukciós fűtés, teljesítménye kis értékeket érhet el.

Fűtés indukciós berendezésekkel

Az egyéni fűtés megszervezéséhez egy ilyen kiviteli alakt indukciós fűtésként tekinthetünk.

A transzformátor kétféle tekercsből áll: az elsődleges és másodlagos (ami viszont röviden zárva van), mint egy aggregátum.

Hogyan működik

A szokásos induktor működésének elve: az örvényáramok áthaladnak, és elektromos mezőt küldnek a második esetben.

Tehát ez a víz áthaladt egy ilyen kazánon, két fúvóka hozzáadásra kerül hozzá: hideg, amely jön, és a melegvíz kimeneténél - a második fúvóka. A nyomás miatt a víz folyamatosan keringő, amely kiküszöböli az induktor elemének melegítésének lehetőségét. A skála jelenlétét itt kizárják, mivel az állandó rezgések az induktorban fordulnak elő.

Az ilyen szolgáltatás eleme olcsó lesz. A fő plusz, hogy az eszköz csendben működik. Bármely szobában telepítheti.

A gyártóberendezések egyedül

A nagy komplexitás indukciós fűtése nem lesz. Még az, akinek nincs tapasztalata, gondos tanulmány után, megbirkózhat a feladattal. A munka megkezdése előtt fel kell állítani a következő szükséges elemeket:

• Inverter. Használható hegesztőgépŐ olcsó, és lesz a szükséges magas frekvencia. Meg tudod csinálni magad. De ez időigényes idő.
• Fűtőház (erre a darabra alkalmas műanyag cső, Az indukciós hőfűtés ebben az esetben a leghatékonyabb lesz.
• Anyag (huzal, amelynek átmérője legfeljebb hét milliméter).
• Eszközök az induktor csatlakoztatásához a fűtési hálózathoz.
• Rács az induktor belsejében lévő vezetékek tartására.
• Az indukciós tekercs létrehozható (ennek megfelelően kell lennie).
• Szivattyú (úgy, hogy a vizet táplálják az induktorba).

Berendezések gyártási szabályaikat

Annak érdekében, hogy az indukciós fűtés helyesen működjön, az ilyen termékre vonatkozó áramnak meg kell felelnie a hatalomnak (legalább 15 ampsnak kell lennie, ha szükséges, akkor lehetséges.

• A vezetéket legfeljebb öt centiméter darabokra kell szeletelni. Hatékony fűtéshez szükséges nagyfrekvenciás mezőben.
• A háznak átmérőjűnek kell lennie, mint az előkészített huzal, és vastag falak.
• A fűtési hálózathoz való felszereléshez a szerkezet egyik oldalán speciális adapter csatlakozik.
• A cső alján a rácsot meg kell tenned, hogy megakadályozzuk a vezetékvesztést.
• Ez utóbbi szükséges egy ilyen mennyiségben, hogy kitöltse az összes belső teret.
• A design bezáródik, az adapter be van állítva.
• Ezután állítsa be a tekercset ebből a csőből. Ehhez a szélt már betakarították. A fordulatok számát meg kell figyelni: legalább 80, legfeljebb 90.
• A fűtési rendszerhez való csatlakozás után a vizet öntjük a készülékbe. A tekercs csatlakozik a betakarított inverterhez.
• Szerelje be a szivattyút a vízellátáshoz.
• Szerelt hőmérsékletszabályozó.

Így az indukciós fűtés kiszámítása a következő paramétereketől függ: hossz, átmérő, hőmérséklet és feldolgozási idő. Figyeljen arra, hogy a gumiabroncsok induktorának elkerülhetetlenüljenek, ami sokkal több induktor mutató lehet.

A főzőfelületekről

Egy másik használat otthoni használatban, kivéve a fűtési rendszert, ez a faj Fűtés B. meleg panelek Lemez.

Ez a felület egy szokásos transzformátor formájában van. A tekercs a panel felületén rejtve van, amely üveg vagy kerámia lehet. Elhaladja az áramot. Ez a tekercs első része. De a második az ételek, amelyekben a főzés megtörténik. Az edények alján vortex áramlatok jönnek létre. Az első ételekben melegek, majd a termékek benne vannak.

A hő csak akkor lesz hozzárendelve, ha a panel felülete meg lesz írva.

Ha hiányzik, nincs fellépés. A fűtés indukciós zónája megfelel az ételek átmérőjének.

Az ilyen lemezekre különleges ételekre van szükség. A legtöbb ferromágneses fém indukciós mezővel fogyasztható: alumínium, rozsdamentes és zománcozott acél, öntöttvas. Nem alkalmas csak ilyen felületekre: réz, kerámia, üveg és ételek neferromágneses fémekből készült.

Természetesen csak akkor kapcsol be, ha megfelelő edényeket telepítenek rá.

A modern lemezek elektronikus vezérlőegységgel vannak felszerelve, amely lehetővé teszi az üres és alkalmatlanok felismerését az edények használatához. A főzés fő előnyei: a biztonság, a tisztítás, a sebesség, a hatékonyság, a hatékonyság. A panel felszínén soha nem lehet égetni.

Tehát rájöttünk, hol használunk ilyen típusú fűtést (indukció).

Az indukciós fűtés fő jellemzője az elektromos energia átalakítása egy váltakozó mágneses fluxus alkalmazásával, azaz induktív pályával. Ha egy hengeres spirális tekercsen (induktor) egy váltakozó elektromos áramot ad el, akkor az F M váltakozó mágneses mező a tekercs körül van kialakítva, amint az az 1. ábrán látható. 1-17. A mágneses fluxus a legnagyobb sűrűséggel rendelkezik a tekercs belsejében. Amikor a fémes vezetőt helyezünk az üreg a fémes vezetőt az anyagban, egy elektromotoros erő lép fel, a jelen értéke, amely egyenlő:

Az ed befolyása alatt. A gyorsan működő mágneses mezőben elhelyezett fémben egy elektromos áram következik be, amelynek nagysága elsősorban a mágneses fluxus nagyságára, a fűtött anyag kontúrjától, valamint a mágneses áramlás gyakoriságától függően .

Hőleadási indukciós hevítés során történik közvetlenül a térfogata melegített anyag, a legtöbb hő kiosztott a felületi rétegekben a fűtött rész (felszíni hatás). A réteg vastagsága, amelyben a legaktívabb hőengedmény történik, egyenlő:

ahol ρ rezisztencia, ohm * cm; μ - Az anyag relatív mágneses permeabilitása; F - frekvencia, Hz.

A fenti képletből látható, hogy az aktív réteg vastagsága (a behatolás mélysége) csökken ez a fém növekvő gyakorisággal. A frekvencia kiválasztása elsősorban a technológiai követelményektől függ. Például, amikor a szövés fémek, a frekvenciája 50 - 2500 Hz-lesz szükség, hevítve van akár 10.000 Hz, egy felületi edzés - 30.000 Hz és így tovább.

Az öntöttvas öntése során ipari frekvenciát alkalmazunk (50 Hz), amely lehetővé teszi, hogy növelje a teljes KP-t. Létesítményeket, mivel kizárják az energiaveszteséget a frekvencia átalakításra.

Az indukciós fűtés nagysebességű, mivel a hőt közvetlenül a fűtött fém vastagságába mutatják, amely lehetővé teszi a fém olvadását az indukciós elektromos üregekben gyorsabban, mint a fényvisszaverő lángokban.

Fűtés magas frekvenciájú áramokkal bármilyen légkörben készíthető; Az indukciós hőberendezések nem igényelnek időt a felmelegedéshez és könnyen beágyazva az automatikus és áramvonalakba. Az indukciós fűtés használatával a hőmérséklet akár 3000 ° C-ra is elérhető.

Előnyeinek köszönhetően a nagyfrekvenciás fűtést széles körben használják a kohászati, mérnöki és fémmegmunkáló iparágban, ahol fém olvadásra használják, alkatrészek hőfeldolgozásával, bélyegzés alatt, stb.

Az indukciós kemencék működésének elvét. Az indukciós fűtés elve

Az indukciós fűtés elve az elektromágneses mező energiájának átalakításában áll, amelyet az elektromosan vezetőképes fűtött tárgy, a hőenergiára emel.

Az indukciós fűtés létesítményeiben az elektromágneses mezőt egy induktor hozza létre, amely egy multi-tengelyes hengeres tekercs (mágnesszelep). Változó elektromos áram áthalad az induktoron keresztül, amelynek eredményeképpen az induktor körüli változó mágneses mezőváltozók az induktor körül fordulnak elő. Ez a Maxwell első egyenletével leírt elektromágneses mező energiájának első átalakítása.

A fűtött tárgy az induktorba kerül, vagy mellette. Változás (időben) Az induktor által létrehozott mágneses indukció vektorárama áthatja a fűtött tárgyat, és elektromos mezőt indít. A mező elektromos vezetékei a mágneses fluxus irányára merőleges síkban találhatók, és zárva vannak, azaz a fűtött tárgy elektromos mezője Vortex. Az elektromos mező hatása alatt az OHM törvénye szerint a vezetőképességi áramok (örvényáramok). Ez a Maxwell második egyenletével leírt elektromágneses mező energiájának második átalakítása.

A fűtött tárgyban az indukált váltakozó elektromos mező energiája visszafordíthatatlanul mozog. Az energia ilyen termikus diszperziója, amelynek következménye az objektum fűtése, a vezetőképességi áramok (örvényáramok) létezése határozza meg. Ez az elektromágneses mező energiájának harmadik átalakítása, és ennek az átalakulásnak az energiaaránya a Lenza-Joule törvény írja le.

Az elektromágneses mező energiájának leírt átalakítása lehetővé teszi:
1) Vigye át az induktor elektromos energiáját a fűtött objektumba anélkül, hogy a kapcsolatokhoz fordulna (ellentétben az ellenállás kemencékkel)
2) Válassza ki a hőt közvetlenül a fűtött objektumban (az úgynevezett "kemence belső fűtőforrással" a Prof. NV okorokova terminológiájával, amelynek eredményeképpen a hőenergia használatának köszönhetően a legtökéletesebb és A fűtési arány jelentősen növekszik (az úgynevezett "kemence külső fűtőforrással").

A fűtött tárgy elektromos térerősségének nagyságát két tényező befolyásolja: a mágneses fluxus nagysága, azaz a mágneses vezetékek számát, amelyek áthatolják az objektumot (vagy a fűtött tárgyhoz kapcsolódó) és a takarmányáram-frekvenciát, azaz a változás mértéke (idő) mágneses fluxus, amelyet fűtött objektummal rögzítenek.

Ez lehetővé teszi az indukciós fűtés kétféle telepítését, amelyek különböznek a tervezési és működési tulajdonságokban: indukciós berendezések maggal és mag nélkül.

A technológiai célú a telepítés indukciós fűtés van osztva olvasztó kemencék létrehozásával a fémek olvasztásához és fűtőberendezések termikus feldolgozási (kioltás, pihenés), a melegítése miatt üres előtt képlékeny alakváltozás (kovácsolás, sajtolás), a hegesztéshez, forrasztáshoz és felületkezelés, kémiai hőkezelő termékek stb.

Az indukciós fűtés telepítésének jelenlegi változásának gyakoriságával megkülönböztetve:
1) az ipari frekvenciaváltóberendezések (50 Hz) a hálózaton közvetlenül vagy alacsonyabb transzformátorokon keresztül történő táplálkozása;
2) Készülékek a megnövekedett frekvencia (500-10000 Hz) kap tápellátást a electromashic vagy félvezető frekvencia-átalakítók;
3) Nagyfrekvenciás beállítások (66 000-440 000 Hz és magasabb) A lámpa elektronikus generátorok által működtetve.

Küldje el a jó munkát a tudásbázisban egyszerű. Használja az alábbi űrlapot

A diákok, egyetemi hallgatók, fiatal kutatók, akik a tudásbázist a tanulásban és a munka nagyon hálás lesz neked.

általa megosztva http://www.allbest.ru/

HF - indukciós kisülés: égési feltételek, tervezés és hatókör

Bevezetés

A plazma megszervezésének egyik legfontosabb kérdése technológiai folyamatok A plazmaforrások fejlesztése a technológiához optimális tulajdonságokkal, például: a plazma sűrűség, a töltött részecskék energiája és a kémiailag aktív gyökök koncentrációja. Az elemzés azt mutatja, hogy a nagyfrekvenciás (HF) plazma források legígéretesebb felhasználásra ipari technológiák, mivel, először is, ezek segítségével, mind vezetőképes és dielektromos anyagok lehet feldolgozni, és másodszor, Nem csak inert, hanem kémiailag aktív gázokat is használhatunk működő gázként. Ma a kapacitív és induktív RF kibocsátáson alapuló plazmaforrások ismertek. A kapacitív RF kisülés jellemzője, amelyet leggyakrabban a plazma technológiákban alkalmaznak, a volumetrikus töltés elektródrétegének létezése, amelyben az átlagos időben az átlagos időben az elektróda irányába történő gyorsító ionok csökkenése van kialakítva . Ez lehetővé teszi, hogy az anyagok mintáit a HF kapacitív kisülési elektródákon elhelyezett gyorsított ionokkal feldolgozzuk. A kapacitív RF kisülés forrásainak hátránya az elektronok viszonylag alacsony koncentrációja a plazma fő térfogatában. Az azonos RF-kapacitásokkal rendelkező elektronok szignifikánsan magasabb koncentrációja az induktív RF kibocsátásokra jellemző.

Az induktív HF-kibocsátás több mint száz éve ismert. Ez egy olyan kisülés, amelyet az induktor áramának vagy végfelületén található induktornak, általában egy hengeres plazmaforrásnak vetett ki. Vissza 1891-ben J. Thomson azt javasolta, hogy az induktív rangot egy vortex elektromos mező nevezzük és karbantartott, amelyet a mágneses mező hoz létre, viszont az antenna áramáramának indukálása. 1928-1929-ben, paulumizing a J. Timessend, D. Townsend és R. Donaldsson kifejezte azt az elképzelést, hogy az induktív HF rangot a nem vortex elektromos mezők támogatják, hanem potenciálisan, amely az induktor közötti potenciális különbség jelenlétének köszönhetően jelenik meg fordul. 1929-ben K. Mac-Cinton kísérletileg megmutatta az égési kisülés két módjának létezését. Az RF feszültség kis amplitúdóival a kisülés valóban a tekercs tekercsek közötti elektromos mező hatása alatt történt, és gyenge hosszirányú fényt viselt a teljes gázkisülés cső mentén. Az RF feszültség amplitúdójának növekedésével a ragyogás fényesebb lett, végül a fényes gyűrű kisülés történt. A hosszanti elektromos mező által okozott ragyogás eltűnt. Ezt követően a kibocsátás két formáját elektromosan kibocsátották.

Az induktív kisülés létezésének területe két nagy területre osztható: azt magas nyomású (rendelés légköri nyomás), amelyben a generált plazma közel áll az egyensúlyhoz, és alacsony nyomásAmelyen a generált plazma nem szűnik meg.

Időszakos kibocsátás. Plazma HF és mikrohullámú kiürítések. A nagyfrekvenciás kisülések típusai

Izzulni és fenntartani a ragyogást egyenáram Szükséges, hogy két vezetőképes (fém) elektróda közvetlenül érintkezzen a plazmával. Technológiai szempontból a plazma kémiai reaktor ilyen kialakítása nem mindig kényelmes. Először is, amikor a dielektromos bevonatok plazma alkalmazása, a nem vezetőképes film az elektródákon is kialakítható. Ez növeli a kibocsátás biztonságának és végső soron csillapításának növelését. Másodszor, a belső elektródákkal rendelkező reaktorokban mindig probléma merül fel a célfolyamat benyomásaira az elektróda felületről eltávolított anyagok fizikai permetezés vagy kémiai reakciók plazma részecskékkel. Elkerülni ezeket a problémákat, beleértve a teljes mértékben, hogy hagyjon a használata a belső elektródok, lehetővé teszi a használatát periodikus kisülések által gerjesztett nem állandó, és a váltakozó elektromos mező.

A periodikus kibocsátásban előforduló fő hatásokat a plazma folyamatok jellemző frekvenciái és a csatolt mező gyakorisága közötti kapcsolatok határozzák meg. Javasoljuk, hogy három jellemző esetet vizsgáljon:

Alacsony frekvenciák. A külső terület legfeljebb 10 2 - 10 3 Hz-ig terjedő frekvenciáival a helyzet közel áll az állandóan elektromos mező. Ha azonban a vd díjak megsemmisítésének jellemző gyakorisága kisebb, mint a W (VD? W) mező gyakorisága, a mező mezője megváltoztatása után tölti el, hogy idővel eltűnjön, mint a mező értéke elegendő a mentesítés fenntartásához. Ezután a mentesítés kétszer kimegy, és megközelíthető a változás időszakában a területen. A kisülési újbóli gyújtási feszültségnek a frekvenciától függ. Minél magasabb a gyakoriság, annál kisebb az elektronok aránya ideje, hogy eltűnjön a terület létezése során, amely elégtelen a kisülés fenntartásához, annál alacsonyabb az újra gyújtási potenciál. A lebontás után alacsony frekvenciákon az áram és az égési feszültség közötti arány megfelel a kisülés statikus voltampear jellemzőjének (1. ábra, 1. görbe). A kisülési paraméterek "pálya" feszültségváltozások.

Közbenső frekvenciák. A plazma folyamatok jellemző frekvenciájának növekedésével arányos és valamivel kevesebb, mint a mező gyakorisága (V D? W), a kisülési állapotnak nincs ideje "követni" a tápfeszültség megváltoztatásával. A dinamikus akkumulátorban megjelenik a hiszterézis (1. ábra, 2. görbe).

Magas frekvenciák. Az állapot végrehajtásakor< v d <

Ábra. 1. Az időszakos kisülések feszültségének jellemzői: 1-statikus módon, 2 - az átmeneti régióban volt, 3 - megalapozott dinamikus flush

Az alkalmazott mező természetétől függően sokféle elektromos kisültetés létezik (állandó elektromos mező, változó, impulzus, (HF), nagyfrekvenciás (mikrohullámú sütő), a gáz, alak és hely az elektródák stb.

Az RF eszközök esetében a következő gerjesztési módszerek vannak: 1) Kapacitív frekvencián kevesebb, mint 10 kHz, 2) indukció a frekvencián 100 kHz-100 MHz. Ezek a gerjesztési módszerek a tartományok adatgenerátorainak használatát jelentik. A kapacitív gerjesztési eljárást, az elektródák lehet telepíteni belül a munkakamrában vagy kívül, ha a kamera készült dielektromos (ábra. 2 A, b). Az indukciós módszerhez speciális tekercseket használnak, amelynek számát a felhasznált frekvenciától függ (2b. Ábra).

HF indukciós kisülés

A múlt század vége óta ismert nagyfrekvenciás indukció (elektród nélküli) kibocsátás. Azonban nem volt teljesen megértette. Az indukciós kisülés könnyen megfigyelhető, ha a mágnesszelepen belül van, amely szerint egy meglehetősen erős nagyfrekvenciás áramlások, dömpingelt edényt helyeznek el. Egy vortex elektromos mező hatására, amelyet egy változó mágneses fluxus indukál, a maradékgázban lebontható, és a kisülés világít. A kibocsátás (ionizáció) fenntartásánál a Jowle-t az ionizált gázáramban folyó gyűrűs indukciós áramok hőjével töltik el az örvény elektromos mező elektromos vezetékei mentén (a hosszú mágneses vezetékek a hosszú mágnesszelepen belül a tengelyhez párhuzamosan; .

3. ábra a mágnesszelepen

Az elektród nélküli kisüléses munkák közül a leginkább diszkonstruct tanulmányok a J.Tomson 2-hez tartoznak, amely különösen kísérletileg bizonyította a kibocsátás indukciós jellegét, és elméleti gyújtófeltételeket hozott: a küszöb függőségét a Mágneses mező a gáznyomáson (és gyakorisággal). Mint a pashen görbéi a kisülési rés lebontására egy állandó elektromos mezőben, a gyújtási görbék minimálisak. A frekvenciák gyakorlati tartományához (a tucat thade-ighertzig) a minima az alacsony nyomású területen fekszik; Ezért a kisülést általában csak nagyon ritka gázokban figyelték meg.

A HF-indukciós kisüléssel való égetés feltételei

Az induktív HF-kibocsátás egy olyan kisülést jelent, amelyet az induktor által az oldalán vagy a végfelületen elhelyezkedő induktor által áramló áram, szabályként egy hengeres plazmaforrás (4a. Ábra, b). Az alacsony nyomású fizika induktív kibocsátása központi kiadása a HF Power plazma felszívódásának mechanizmusainak és hatékonyságának kérdése. Ismeretes, hogy a HF-kibocsátás tisztán induktív gerjesztésével egyenértékű áramkörét ábrázolhatjuk az 1. ábrán látható módon. 1g. Az RF generátor betöltődik a transzformátorhoz, amelynek elsődleges tekercsje egy antennából áll, amely áramlik a generátor által létrehozott áramot, és a másodlagos tekercselés a plazmában indukált áram. Az elsődleges és a másodlagos transzformátor tekercselés a kölcsönös indukciós együtthatóval társul. A transzformátor-séma könnyen csökkenthető az antenna szekvenciálisan csatlakoztatott aktív hatásának és induktivitásának, egyenértékű ellenállásának és plazmaindulatának induktivitásának diagramjára (4d. Ábra), hogy a Az RF Generator P Gener teljesítménye az antennában felszabadított P-t, és a P1 teljesítményét a plazmában, kifejezésekben kiemelte

ahol az antenna átfolyó áram, p han- - az antenna aktív rezisztenciája, R p 1 az egyenértékű plazma-rezisztencia.

A (1) és (2) képletektől (1) és (2) látható, hogy ha a terhelést a generátorral összehangolják, az aktív RF teljesítmény PGE, amelyet a generátor a külső láncba ad, két csatorna között van elosztva, nevezetesen: a A teljesítmény az antenna fűtésére megy, a másik pedig a plazma felszívódik. Korábban a túlnyomó munkákban a priori-nak kísérleti körülmények között kellett volna lennie

R PL\u003e r antvv (3)

és a plazma tulajdonságait a plazma által teljesen felszívódó RF generátor hatalma határozza meg. Az 1990-es évek közepén V. Anakt a munkavállalók meggyőzően megmutatták, hogy az alacsony nyomású kisütésekben az arány (3) megsérti. Nyilvánvaló, hogy

R pi? R hangya (4)

az induktív HF-kibocsátás viselkedése radikálisan változik.

Ábra. négy. Rendszerek (a, b) induktív plazmaforrások és c) induktív plazmaforrás kapacitív komponenssel (G, E) egyenértékűek a tiszta induktív kisüléssel.

Most a plazma paraméterek nemcsak az RF generátor hatalmától, hanem az azzal egyenértékű plazma-rezisztenciát is függenek, amely viszont a plazma paramétereitől és karbantartási feltételeitől függ. Ez az új hatások megjelenését eredményezi, amelyek az önálló hatáskörrel rendelkező hatalom újraelosztására vonatkoznak a kibocsátás külső áramkörében. Ez utóbbi jelentősen befolyásolhatja a plazmaforrások hatékonyságát. Nyilvánvaló, hogy a legfontosabb, hogy megértsék a viselkedését a mentesítést módok megfelelő egyenlőtlenség (4), valamint működésének optimalizálására plazma készülékek rejlik a minták változása az egyenértékű plazma ellenállást, amikor a plazma paramétereinek módosításához, és a feltételek a mentesítés fenntartása.

HF-indukciós kisülés tervezése

A modern kutatás és alkalmazások alapjait a nem elektródos kibocsátásokat a G. I. Babat munkái határozták meg, akiket a Leningrádi elektromos erőmű háborújában tartottak? Svetlana? Ezeket a munkákat 1942-ben tették közzé. 3 és széles körben ismert külföldön, miután 1947-ben közzétették az Angliában való közzététel után. Legfeljebb légköri. A BABAT 3-62 MHz-es tartományban dolgozott, az induktorok több mint 10 cm átmérőjű fordulatokból álltak. magas a modern berendezésekhez). ? Szünet? A levegő vagy más gáz atmoszferikus nyomáson természetesen nem volt lehetséges az induktor legnagyobb áramlatokkal, így a kibocsátás meggyulladása különleges intézkedéseket kellett tennie. A legegyszerűbb mód az volt, hogy az alacsony nyomású kisütés izgatja, amikor a lyukasztó mezők kicsiek, majd fokozatosan növelik a nyomást, ami légkörbe kerül. Babat megjegyezte, hogy amikor egy kategórián keresztül áramló gáz, az utóbbi visszafizethető, ha a fúvás túlságosan intenzív. Magas nyomáson a kontrasztozás hatását fedezték fel, f E. A kisülési kamra falaiból való elválasztása. Az 1950-es években több cikk jelent meg az elektród nélküli kisülésen 5 ~ 7. A KABANNE 5 megvizsgálta az inert gázok kisütését alacsony nyomáson 0,05 és 100 mm Hg között. Művészet. és a kis kapacitás akár 1 Ket frekvencián legalább 1--3 MHz, a gyújtás görbét határoztunk meg, a kalorimetriás módszerrel mértük a bejuttatott tápláló teljesítmény kategóriába, elektron mért koncentrációk próbák felhasználásával. Gyújtási görbéket sok gázban is kapott 7-ben is. A 6. munkában kísérletet tettek az ultraibolya spektroszkópiára való kisülést. Az elektród nélküli plazmaégető, amely nagyon közel van az aktuális létesítményekhez, az 1960-as nádat tervezte. 8. A sémát és fényképét az 1. ábrán mutatjuk be. 2. A 2,6 cm átmérőjű kvarccső ötirányú induktorot tartalmazott, amely 0,78 cm-es fordulatok közötti távolsággal rendelkezik. A tápegységet egy ipari nagyfrekvenciás generátor szolgálta, amelynek maximális kimeneti teljesítménye 10 ket; Üzemi frekvencia 4 MHz. A mentesítés meggyújtására mozgó grafit rúdot használtunk. A rúd, az induktorba kikerül, nagyfrekvenciás mezőben és emitters elektronokban fűtött. Fűtött, és a környező gáz bővül, és van bontás. A gyújtás után a rúd eltávolításra kerül, és a kisülés folytatódik. A telepítés legjelentősebb pillanat volt a tangenciális gázellátás használata. A Reed azt jelezte, hogy az így kapott plazma gyorsan elterjedt a gázáramlás ellen, ami lebontja. Ellenkező esetben a kisülés kialszik, mivel ez a stabilizált lángokkal történik. Alacsony áramlási sebesség esetén a plazma karbantartása közös termikus vezetőképességet biztosít. (A nagynyomású kibocsátások termikus vezetőképességének szerepe is megjegyezte KABANN-t 5).) Mindazonáltal a magas gázellátási rátán azonban intézkedéseket kell hozni a plazma újrahasznosítására. A probléma kielégítő megoldása volt a Reed vortex stabilizációja, amelyen a gázt a tangensen lévő csőbe táplálják, és áthaladnak rajta, csavarozás közben. A centrifugális gáz lefolyásának köszönhetően a cső helyreállítási részében alacsony nyomású poszt van kialakítva. Szinte nincs tengelyirányú áramlás itt, és a plazma része szopás upstream. Minél nagyobb az adagolási arány, annál nagyobb a fényes plazma behatol a patak ellen. Ezen túlmenően, ezzel a módszerrel gázáramlás a cső mentén főként a falakon, megnyomja a kisülést a falakból, és izolálja a magas hőmérsékletek pusztító hatását, ami lehetővé teszi, hogy emelt létesítményekben működjön. Ezek a minőségi megfontolások, amelyeket Reed által röviden kifejeznek, nagyon fontosak a jelenségek megértéséhez, bár azok képesek, és nem teljesen pontosan tükrözik az ügy lényét. A plazma fenntartásának kérdéséről, amely úgy tűnik, hogy a legsúlyosabb, ha a gázáramban álló stabilizált kisülést figyelembe véve alacsonyabb lesz, Ch. IV.

Reed argonnal és argon keverékekkel dolgozott héliummal, hidrogénnel, oxigént, levegővel. Megjegyezte, hogy a legegyszerűbb a tiszta argonban való lemerülés fenntartása. Az argon költségek 10-20 l / perc volt (a gázsebesség-cső átlagos szakasza 30-40 cm / s), amikor 1,5-3 ket kapacitása, amelyek a hatalom által fogyasztott teljesítmény körülbelül felét alkotják generátor a mentesítésben. Reed meghatározta az energia egyensúlyát a plazma fáklyában, és az optikai módszer mérte a plazma hőmérsékletének térbeli eloszlását.

Néhány további cikket tett közzé: az erőteljes indukciós kisüléseknél alacsony nyomáson 9, a hőátviteli méréseknél a plazma Torch10 különböző pontjaira készített próbákra, a tűzálló anyagok kristályai termesztésére indukciós égővel és.

Az indukciós plazma égő, amelyet a riddenhez hasonlóan, kissé később az RB4 5 "4-es munkáiban leírták. A papír a kristályok termesztésére és a tűzálló anyagok gömb alakú részecskéinek gyártására használta.

Kezdve körül 1963 a mi és a külföldi nyomdai sok munka foglalkozik a kísérleti vizsgálata az indukciós kibocsátások nagynyomású mind zárt edényekben és a gáz flow1 március 02-03 ѓe 4 0-4 március 04-05 ѓE 8 0.

A hőmérséklet térbeli eloszlása \u200b\u200ba kisülés területén és a plazma fáklyában az elektronikus koncentrációk eloszlását mérjük. Itt általában ismert optikai, spektrális és szonda módszereket alkalmaznak, általában a plazma ív kibocsátásának vizsgálatában használatos. A kategóriába fektetett kapacitást az induktor különböző feszültségein, különböző gázfogyasztáson, különböző paraméterfüggő különböző gázok, frekvenciák stb. Számos paraméterfüggéseire mérik, nehéz megteremteni néhány egységes függőséget, mondják, plazma hőmérsékletet a kategóriába fektetett hatalomból, Tehát, hogy mindez a konkrét feltételektől függ: a cső átmérője, az induktor geometriája, a gázellátási sebesség stb., A sok művek teljes eredménye annak a következtetésre jut, hogy több vagy tíz sorrendjével Kilowatt, az argon plazma hőmérséklete megközelítőleg 9000-10 000 ° K.

A hőmérséklet-eloszlást elsősorban egy fennsík jellemzi? A cső közepén és élesen esik a falak közelében, azonban? Fennsík? Nem egészen még a középső részben kiderül, hogy az összeg kis meghibásodása általában néhány száz fok. Más gázgázokban kb. 10 000 ° -os, a gáz típusától és egyéb feltételektől függően is léteznek. A levegőben a hőmérséklet alacsonyabb, mint az argonban ugyanabban a hatalomban, és éppen ellenkezőleg ugyanazon hőmérsékletek elérése érdekében többször nagy teljesítményű 31. A hőmérséklet kissé növekszik a növekvő teljesítmény mellett, és gyengén függ a gázáramlási sebességtől . Ábrán. A 3. és 4. ábrán látható, hogy szemlélteti a sugárzást a sugár, a hőmérséklet mező (izoterm), az elektronikus koncentrációk eloszlása \u200b\u200bmentén. A kísérletek27 azt mutatta, hogy az ellátási sebesség és a gázáramlási sebesség növekedésével (tangenciális ellátás esetén) a kisülést egyre inkább nyomja meg a falakból, és a kisülési sugár a cső sugár körülbelül 0,8-0,4-re változik. A növekvő gázáramlási sebességgel a teljesítmény kissé csökken, és a befektetett teljesítmény csökken, ami a kisülési sugár, azaz áramlás vagy plazmafogyasztás csökkenésével jár. Ha zárt edényekben, gázcsatorna nélkül lemerült, a fényes kisülési terület általában nagyon közel van az edény oldalfalához. Az elektronkoncentrációk mérése azt mutatta, hogy a plazma állapota légköri nyomáson közel van. Termodinamikailag egyensúly. A kielégítő pontossággal rendelkező mért koncentrációk és hőmérsékletek az SAH-egyenletbe vannak egymásra.

Indukciós Hf - Kisülés

Az alacsony nyomású plazmaforrások jelenleg ismertek, amelynek elvét, amelynek elvét egy induktív RF-kibocsátáson alapul, mágneses mező hiányában, valamint egy induktív RF-kibocsátással, amely egy külső mágneses mezőbe helyezi az indukciót, amely megfelel a feltételeit az elektronikus ciklotronrezonanciás (ECR) és feltételei A gerjesztés Helikon és a hullámok a Trivelpis - Gold (TG) (a továbbiakban: Helikon Sources).

Ismeretes, hogy a HF elektromos mezők induktív kisülésének plazmájában a bőrök, azaz. Az elektronmelegítést keskenyebb rétegben végezzük. A külső mágneses mező induktív RF-kibocsátásának plazmájára történő alkalmazásával az átlátszó területek jelennek meg, amelyekben a plazma jövedelmét behatolják, és az elektronok fűtését a térfogata során végezzük. Ezt a hatást plazmaforrásokban alkalmazzák, a működés elvét az ECR alapja. Az ilyen források elsősorban a mikrohullámúak (2,45 GHz) működnek. Mikrohullámú sugárzás kerül bevezetésre, mint általában, egy kvarc ablakon át egy hengeres gázkisüléses kamrában, amelyben inhomogén mágneses tér alkalmazásával van kialakítva mágnesek. A mágneses mezőt jellemzi a jelenléte egy vagy több rezonáns zóna, amelyben az ECR feltételek végezni, és a rádiófrekvenciás teljesítmény a plazmában történik. A rádiófrekvenciás tartományban az ECR-t az úgynevezett plazmaforrásokban használják, amely semleges kontúrral rendelkezik. Jelentős szerepet a generációs plazma és a kialakulása a kisülési struktúra játszik semleges kontúr, amely egy folyamatos sorozata pontok egy zérus mágneses erőtér. A zárt mágneses áramkör három elektromágnes segítségével van kialakítva. A felső és alsó tekercsek tekercsében lévő áramok ugyanolyan irányúak. A középső tekercs áramlása az ellenkező irányba áramlik. A nagyfrekvenciás indukciós kisülési a semleges áramkör jellemző a magas plazma sűrűségű (10 11-10 12 cm ~ 3) és egy alacsony elektronok hőmérséklete (1 -4 eV).

Induktív kisülés külső mágneses mező nélkül

Az abszcissza tengely mentén független változóként a P PI teljesítményt elhalasztják, a plazma felszívja. Természetes feltételezés, hogy a PI plazma sűrűsége arányos, de meg kell jegyezni, hogy a különböző plazmaforrások esetében a P PI és a p e közötti arányossági együtthatók eltérnek. Mint látható, az egyenértékű ellenállás viselkedésének általános tendenciája a beágyazott teljesítmény viszonylag kis értékeinek növekedése, majd annak telítettsége.

Ezzel szemben az elektronok nagy koncentrációi régiójában, ahol a felszámolás abszorpció uralkodik, vagyis A rendellenes bőrhatásban az R PL (N E) függőség közel van a közepes kapcsolt diszperzióhoz. Általában a nem-monotonitási a függőség a eredő ellenállás a plazmából sűrűség magyarázható a versenyt a két tényező: egyrészt, a felszívódását RF-teljesítmény növekedésével nő a koncentráció elektronok, a másik Kéz, a bőrréteg mélysége, amely meghatározza az RF teljesítmény abszorpciós területének szélességét, csökken az E növelésével.

A felső végfelületén elhelyezett spirálantenna által izgatott plazma-forrás elméleti modellje előrejelzi az egyenértékű plazma rezisztencia függőségét a plazmaforrás hosszából, feltéve, hogy a bőrréteg mélysége kisebb, mint a plazmaforrás hossza. Fizikailag ez az eredmény nyilvánvaló, mivel a HF teljesítmény felszívódása a bőrrétegen belül történik. A kísérletek alatt a bőrréteg mélysége nyilvánvalóan kisebb, mint a plazmaforrások hossza, ezért nem meglepő, hogy a felső végtávú tápellátással ellátott források plazmájának egyenértékű ellenállása nem függ a hosszúságuktól. Ezzel ellentétben a források oldalfelületén lévő antenna elhelyezkedése esetén a forrás hosszának növekedése, az antenna hosszának egyidejű növelésével jár, ami az RF felszívódásának növekedéséhez vezet hatalom történik, azaz A bőrréteg hosszabbítása, így oldalsó antenna esetében az egyenértékű ellenállás növeli a forrás hosszának növekedését.

A kísérletek és a számítások azt mutatták, hogy alacsony nyomást gyakorolnak, a plazma egyenértékű ellenállásának abszolút értékei kicsiek. A működési gáz nyomásának növekedése jelentős egyenértékű ellenállás növekedéséhez vezet. Ezt a hatást ismételten megjegyezték mind elméleti, mind kísérleti munkákban. A plazma növelésének fizikai oka az RF teljesítmény növelésére a nyomás növekedésével az RF teljesítmény abszorpciós mechanizmusában található. Amint az az 1. ábrán látható. 5, minimális nyomással figyelembe véve, p - 0,1 morerr, a domináns a Chenkovsky disszipációs mechanizmus. Az elektron-atomi ütközések gyakorlatilag nem befolyásolja az értéket egyenértékű ellenállás, és az elektron-ion ütközések vezethet csak csekély növekedést ekvivalens ellenállása P E\u003e 3 x 10 11 cm-- 3. Megnövekedett nyomás, azaz Az elektro-atomi ütközések frekvenciái az egyenértékű ellenállás növekedéséhez vezetnek, mivel növelik az RF teljesítmény felszívódásának ütközési mechanizmusának szerepét. Ez az 1. ábrán látható. Az 5. ábrán az arány megegyezik az ellenállás, figyelembe véve számítják ki az ütköztető és pontosítás mechanizmusok felszívódásának, az eredő ellenállás számított csak az ütközés.

Ábra.5 . Az RPI egyenértékű rezisztenciájának arányának függvénye, figyelembe véve az abszorpció kollíziós és felmondási mechanizmusait, az RPI egyenértékű ellenállását, csak az ütközéssel, a plazma sűrűségével számolva. A számítás 10 cm sugarú sugarú sugarú sugarú sugarú sugarú sugarú, semleges gáz 0,3 morerr (1), 1 morer (2), 10 morerr (3), 100 morter (7), 300 billboard ( 5).

Induktív kisülés külső mágneses mezővel

A kísérletek a források oldalán és végfelületén található spirál antennákkal ellátott plazmaforrásokat használtak, valamint a Nagoya III antennákat. A 13.56 MHz működési frekvenciájához a "0,4-1 MTL mágneses mezők régiója megfelel az ECR feltételeinek, és a B\u003e 1 \u200b\u200bMTL-es régiónak - a Helikon gerjesztése és a Trevelpis Gold hullámai.

Alacsony üzemi gáznyomás esetén (P ^ 5 a MORTER), az egyenértékű plazma-rezisztencia mágneses mező nélkül lényegesen kisebb, mint a "Helicon" régióban. Az ECR régióban kapott R PL értékei köztes helyzetet foglalnak el, és itt az egyenértékű ellenállás monotonikusan növekszik a mágneses mező növekedésével. A "spirális" régió esetében a mágneses térből származó egyenértékű ellenállás nem monotoni függését jellemzik, és az R PL (B) nem monoton hatását végső spirálantenna és Nagoya III antenna esetében sokkal erősebb, mint a oldalirányú spirálantenna esetében. A helyi maxima görbe ^ Pi (B) pozíciója és száma függ a beágyazott RF teljesítményétől, a plazmaforrás hosszától és sugarájától, a gáz nemzetségétől és a nyomásától.

Megnövekedett energia, azaz A p e elektronok koncentrációi, a nagy mágneses mezők régiójához, valamint bizonyos esetekben a további helyi maximumok megjelenésének egyenértékű ellenállásának és elmozdulásának növekedéséhez vezetnek. Hasonló hatással van megfigyelhető és a plazmaforrás hosszának növekedésével.

Növekvő nyomás a 2-5 morerr tartományában, amint az az 1. ábrán látható. 4B, nem vezet jelentős változásokat a karakter a függőség ^ Pl (b), de nagyobb nyomáson 10 morter, a nem-monotonitási a függőség a egyenértékű ellenállást a mágneses mező eltűnik, az abszolút értékei Az egyenértékű ellenállás csökken, és kisebb, mint a mágneses mező nélkül kapott értékek.

Elemzés a fizikai mechanizmusok felszívódásának a szivattyúk az induktív kisülési plazma körülményei között ECR és feltételei gerjesztés Rögzítőspirálok és TG-hullámok végeztük sok elméleti munka. Az általános ügyben a spirálok és a TG hullámok gerjesztésének problémája jelentős nehézségekkel jár, mivel a két kapcsolódó hullám leírása szükséges. Emlékezzünk vissza, hogy a Helicon egy gyors keresztirányú hullám, és a TG-hullám lassú hosszirányú. A Helikon és a TG-hullámok csak a térbeli korlátlan plazma esetében függetlenek, amelyekben a mágneses plazma vibrációinak saját módjait alkotják. Korlátozott hengeres plazmaforrás esetén a feladat csak számszerűen megoldható. Azonban a fő jellemzői a fizikai abszorpciós mechanizmusát a rádiófrekvenciás teljesítmény B\u003e 1 \u200b\u200bMTL lehet szemléltetni révén alakult ki a Helikon közelítés, amely leírja a folyamat gerjesztési plazma hullámok, figyelemmel az egyenlőtlenség

Alkalmazási terület

nagyfrekvenciás égő mágneses plazma

Plazmareaktor és források ionok, a működési elve, amely azon alapul, induktív RF kibocsátása alacsony nyomású, évtizedek óta a legfontosabb összetevője a modern földi és a tér technológiák. Az induktív RF-kibocsátás fő előnyeit elősegítik az elektronok nagy koncentrációjának elérésének lehetőségével, amely viszonylag alacsony az RF teljesítményű, a plazmakapcsolat hiánya fémelektródokkal, az elektronok kis hőmérséklete, és ennek következtében az alacsony plazma a kisülést korlátozó falakhoz képest. Ez utóbbi a plazmaforrás falakon történő áramellátásának minimalizálása mellett lehetővé teszi a minták felületének károsodásának elkerülését, ha a nagy energiájú ionok kibocsátásában dolgozik.

A mágneses mező nélküli induktív RF-kibocsátással működő plazmaforrások tipikus példái például a hordozók maratására szánt plazmakreaktorok, a földi ion-sugár technológiák megvalósítására szánt ionforrások, valamint az űrhajók pályájának motorja , Fényforrások. A felsorolt \u200b\u200beszközök általános tervezési jellemzője egy gázkiömlő kamra (GRK) jelenléte, amelynek külső felületén vagy belső felületén induktor vagy antenna található. A nagyfrekvenciás generátorhoz csatlakoztatott antenna segítségével az RF teljesítményt a GDK térfogatába vezetjük be, és az elektród-on-time kisülést meggyújtják. Az antenna áramát az antenna által indukálta a plazmában egy vortex elektromos mezőben, amely az elektronokat a működő gáz hatékony ionizálásához szükséges energiákhoz melegíti. A plazma reaktorok tipikus plazma sűrűsége 10 11 - 3 x 10 12 cm ~ 3 értéket tartalmaz, és az ionok forrásaiban - 3 x 10 10 - 3 x 10 11 cm ~ 3. A semlegesgáz jellemző nyomása a plazma reaktorokban 1-30 MTR-ről, az ionforrások forrásaiban, 0,1 mtorer, könnyű forrásokban - 0,1-10 Torr.

Plazmareaktor és források ionok, a működési elve, amely azon alapul, induktív RF kibocsátása alacsony nyomású, évtizedek óta a legfontosabb összetevője a modern földi és a tér technológiák. Főbb előnyei a technikai alkalmazások széles körben elterjedtek - annak lehetőségét, hogy az elektronok viszonylag alacsony szintű elektromos koncentrációjának megszerzésének lehetősége, a plazmakapcsolat hiánya fémelektródokkal, kis hőmérséklete, és következésképpen az alacsony plazma potenciál a kisülést korlátozó falakhoz képest. Ez utóbbi a plazmaforrás falakon történő áramellátásának minimalizálása mellett lehetővé teszi a minták felületének károsodásának elkerülését, ha a nagy energiájú ionok kibocsátásában dolgozik.

Az utóbbi években kapott eredmények mind a kísérleti, mind az elméleti, azt mutatják, hogy az induktív RF-kibocsátás plazmájának paraméterei a külső láncban lévő teljesítmény elvesztésétől és az induktív és kapacitív csatornákon keresztül belépő tápértékek teljesítményétől függenek. A plazma paramétereket, egyrészt, határozza meg az értékeket a felvett teljesítmény, és másrészt, ők maguk az arányaként határozzuk meg a kapacitások belépő különböző csatornákon, és végső soron a által elnyelt teljesítmény plazma. Ez meghatározza a mentesítés önálló jellegét. A legélénkebb önállóan következetes a plazma paraméterek függőségének erős, nem monotonikájában, a mágneses mezőből és a mentesítési bontásoktól. A külső láncban és a plazmaképesség nem monotoni függése a plazmás áramellátás képességét a plazma sűrűségből való elnyelésére a plazma sűrűségének telítettsége a RF generátor teljesítményének növekedésével és a hiszterézissel való megjelenéssel növeli a plazma sűrűségének növelését a plazma paraméterek függvényében az RF generátor és a külső mágneses mező értékének függvényében.

A kibocsátás kapacitív komponensének jelenléte meghatározza a plazmában bevezetett áramlás arányát az induktív csatornán keresztül. Ez ellensúlyozza az alacsony üzemmódú kisülés átmenetének helyzetét a HF generátor alacsonyabb tápegységéhez képest. Ha az alacsony ürítésből való elmozdulás a kapacitív komponens magas jelenlétéig a plazma sűrűségének simább változását mutatja be, növeli a generátor teljesítményét és a hiszterézis eltűnését. Növekedést a hozzájárulása teljesítmény keresztül kapacitív csatornán az elektron koncentráció értékeket meghaladó érték, amelynél az eredő ellenállás eléri a maximális csökkenéséhez vezet a hozzájárulása HF teljesítmény keresztül induktív csatornán. Az összehasonlítás az induktív HF kibocsátási üzemmód alacsony és a magas koncentrációjú elektronok kapacitív és induktív módok fizikailag nem indokolt, mivel a jelenléte egy plazma energiaigényét bemeneti csatorna vezet a változás a részesedése a teljesítmény áramlik be a plazma egy másik csatorna.

A fizikai folyamatok mintázatának tisztázása az alacsony nyomású induktív RF kibocsátásban lehetővé teszi, hogy optimalizálja a rajta dolgozó plazmák paramétereit.

Közzétett allbest.ru.

...

Hasonló dokumentumok

A feszültség stabilizálására tervezett iongáz-kibocsátás elektromos csomagolóeszköz. A ragyogó kibocsátás strabitronjának hatása. Alapvető fizikai törvények. Feszültség stabilizációs terület. A paraméteres stabilizátor működése.

vizsgálat, hozzáadva 10/28/2011


Részleges kibocsátások paraméterei és függőségeik meghatározása. A részleges kibocsátások fejlesztésének alapjai, a kábelvezetékek diagnosztikája. Analitikai séma kialakítása a kábelvezetékek állapotának becsléséhez a részleges kibocsátások jellemzőinek mérése alapján.

tézis, Hozzáadva 07/05/2017


Az impulzus lézerrendszerek fejlesztésének története. Az inverzió létrehozásának mechanizmusa. A hideg katóddal ellátott önfenntartó kisülés jellemző jele. Gázkapcsolás rendszerei. Az impulzus lézer fő elemei és az alkalmazás területe.

tANULMÁNYOS MUNKA, Hozzáadott 03/20/2016


A kibocsátások teljes számának növekedése a korrigált hiba sokféleségének növekedésében. A torzított kisülések átlagos számának megváltoztatása a négyzetes eltérés lineáris változásával. Az üzenetek elvesztésének gyakoriságának meghatározása. Grafikonfunkció építése.

laboratóriumi munka, Hozzáadott 01.12.2014


Nagyfrekvenciás kondenzátorok típusai. Specifikus kapacitás. Nagy névértékű kondenzátorok használata. Változó kapacitás légkondenzátorok. Félváltozós kondenzátorok. Speciális kondenzátorok. Kapacitorok integrált mikrokrokrok.

absztrakt, hozzáadva 01/09/2009


Az elektromechanikus eszközök jellemzői állandó, váltakozó áram és feszültség mérésére. Tervezésük, a működés, a hatókör, a méltóság és a hátrányok elve. Az elektronikus voltmérők, az eszközrendszerek meghatározása és besorolása.

tANULMÁNYOK, Hozzáadva: 03/26/2010


Jellemzők és jelek a digitális feldolgozó rendszerekben. SPF jel CD speciális digitális feldolgozása: fejlesztők és történelem, szerkezet, jellemzők, hatókör, algoritmusok és szoftverek.

tANULMÁNYOK, Hozzáadott: 2010.06.12


Tenor érzékeny nyomásérzékelő. Érzékelő kalibráló áramkör. Ellenőrizze az elektromágneses interferencia hatását az eszközértékekre. A kibocsátási rendszer meghatározása. Az érzékelő feszültségének nyomásfüggőség egyenlete. A mentesítés hatása a bizonyságtételre.

tANULMÁNYOT, HOZZÁMADÓ 12/29/2012


A vidéki telefonhálózatok kábeleinek főbb típusai, alkalmazási körük, megengedett működési hőmérsékletek és tömítések. Műszaki követelmények a vidéki kommunikáció, az elektromos jellemzők konstruktív méreteihez.

absztrakt, hozzáadva 30.08.2009


Fő paraméterek és kapcsolási elvek. Kulcskapcsolati áramkörök. Mechanikus és elektronikus nagyfrekvenciás kapcsolók. Terepi tranzisztorok a zárral és a monolitikus mikrohullámú integrált áramkörökkel. Executive mechanizmusok Microsystems.