3.4 Плазматрондағы қуатты реттеу
Қоректендіру тізбегінде кедергімен (реттейтін дроссель, қорек көзі кернеуі, ілеспе) доға қуатын өзгертуге болады.
Жоғары жиілікті плазматрондар индукциялы алаулы және жоғары жиілікті болып бөлінеді. Жоғары жиілікті плазматрон электр магниттік катушка-индуктрон немесе жоғары жиілікті энергияға қосылған электродтардан, разряд камерасынан, қыздырылатын газ енгізу жерінен (түйінінен), разряд аймағынан, камера корпусынан тұрады.
Жоғары жиілікті индукциялы плазматрон біркелкі емес токпен қыздырылады, индуктордың айнымалы электрмагнит өрісі 6,3 КГц-тен 20 МГц-ке дейін жетеді. Үрдіс басында орнатылған қайнар нысаны доғалық разряд көмегімен өтетін газдың жоғары температуралық аймақ жасалып, индуктор аймағының түзеуі болады. Бұл үрдіс оталу деп аталады.
1 - қызған газ легі, 2 - шығыс соплосы, 3 - тұздық, 4 - камера корпусы, 5 - жаққыш доға механизмі, 6 - электродтар, 7- экран.
3.12-сурет. Тороидты плазматрон сұлбасы
Оталған соң камерада өзін өзі қамтитын станционарлы электродсыз разряд 2 туындайды. Біркелкі емес бұжыр токтың плазмага ену тереңдігі (δ, см).
Аргон, азот және сутегінің меншікті кедергісі 15000 К кезінде сәйкесінше 0,01 ; 0,25 және 0,1 Ом/см.
Газды разряд камерасы арқылы үріп, плазма легінің температурасы (жуық шамамен 7,5 15,0 · 103 К), 10 60 м/с жылдамдықпен алынады. 14-суретте цилиндрлік стерженьді электроды бар үш фазалы плазматрон көрсетілген.
Жоғары жиілікті көлемдік плазмотрон (15-сурет) жоғары вольтті және жерленген электродтар арасында жоғары жиілікті электр өрісі туындайды. Газдағы электрондар жоғары жиілікті электр өрісінен энергия алады және соқтысқанда бейтарап бөлшектермен ауысып, газдың температурасын көтереді.
1 - оқшаулау блогы, 2- электрлік камера, 3- доғалық камера
3.13-сурет. Цилиндрлік стерженьді электроды бар үш фазалы плазматрон
3.14-сурет. Жоғары жиілікті плазмотронның сұлбасы
Жоғары жиілікті алаулы плазматрон атмосфералық қысымға жақын қысымда алау разряды жанған шырақ секілді болады. Алау разряды электродта үлкен қисық бетпен электр өрісінің жиілігі 10 МГн-ден жоғары болғанда түзіледі. Өте жоғары жиілікті плазматронда энергия қоректен разряд аймағына толқынмен беріледі.
Плазматрон, плазмотрон, плазмалық генератор - төмен температуралы 104К ағынын алуға арналған газразрядтық құрылғы. Плазматронның кең тараған түрлеріне доғалық және жоғары жиілікті плазматрондар жатады. Тұрақты токты пайдаланатын доғалық плазматрон электродтардан, газразрядты камерадан және плазма түзуші затты ендіретін бөліктен тұрады. Айнымалы токты пайдаланып жұмыс істейтін доғалық плазматрон сирек қолданылады. Доғалық плазматрондардың плазма ағынын тудыратын және плазмалық доға алатын түрлері бар. Бірінші топтағы плазматрондарда анод пен катод арасындағы разрядтан пайда болатын плазма разрядтық камерадан ағын түрінде шығады. 2-ші топтағы плазматрондарда доғалық разряд плазматронның катоды мен анод қызметін атқаратын, өңделетін дене арасында жанып тұрады. Доғалық плазматрондардағы разряд тұрақтылығы магнит өрісі, газ ағыны, электрондар шоғы арқылы жүзеге асырылады. Плазма ағынын тудыратын плазматрон металдарды термиялық (жылулық) өңдеуге, денені қаптауға (көмкеруге), спектроскопияда және т.б. қолданылады. Плазмалық доға алатын Плазматрон электрөткізгіш материалдарды өңдеуге (пісіру, кесу, балқыту, т.б.) қолданылады.
Жоғары жиілікті плазматрондар электромагниттік орамадан, жоғары жиілікті энергия көзіне қосылған индуктордан немесе электродтан, газразрядты камерадан, плазматүзуші затты ендіретін бөліктен тұрады; индукциялық, сыйымдылық, алаулық болып ажыратылады. Кең тараған жоғары жиілікті Плазматрон түрі — индукциялық Плазматрон. Индукциялық плазматрондарда плазматүзуші газ құйынды токтармен қыздырылады. Индукциялық Плазматронда электродтар болмайтындықтан оларды аса таза плазма ағынын алу қажет болғанда қолданады. Плазматрон жасаудағы алғашқы физикалық зерттеулер 20 ғасырдың 10-жылдарында қолға алынса, оны кең көлемде өндіріс пен лабораториялық жұмыстарда пайдалану 50 - 60-жылдардың аяғына таман жүзеге асты. 20 ғасырдың 80-жылдарынан бастап оптикалық жиіліктегі эл.-магниттік толқындарды плазма алуға қолдану мүмкіндіктерін зерттеу жұмыстары жүргізілуде.