The utility model discloses a water-cooled cage type high frequency inductively coupled plasma reactor, including discharge tube, discharge tube outer constraint constraint, inner cooling water, fastener fitting, fasteners, inlet adapter and the copper coil, the utility model constraint constraint on the inner tube discharge discharge region, and the discharge constraint the inner tube is downward cut of the discharge tubes in addition to the lower end part of the outer form of non closed ring structure, to avoid the formation of electromagnetic shielding Faraday cage; hollow thin-walled part for the cooling water passage through the cooling water on the discharge pipe and accessories area constraint for cooling high temperature airflow through the peripheral part of the discharge space the notch to the outer quartz tube wall has been cooling, improve the discharge tubes work safety, stability and long-term.
【技术实现步骤摘要】
一种水冷笼式高频感应耦合等离子体反应器
本技术涉及一种水冷笼式高频感应耦合等离子体反应器,属于高温等离子体
技术介绍
感应耦合热等离子体由于其频率高,又称射频感应耦合等离子体。感应耦合热等离子体具有如下特点:(1)温度高,等离子体的热量主要通过焦耳热产生,等离子体焰流的温度可以达到10000~3000K,是传统化学燃烧的5倍以上;(2)活性高,感应耦合等离子体重存在电子、离子、原子等多种粒子,对一些化学或物理变化提供了活性反应条件,加速了反应的进行;(3)气氛纯净可控,感应耦合等离子体主要依靠强烈的电磁耦合产生,不需要电极,因此不存在电极蒸发产生杂质的问题,产生的等离子体气氛纯净,且气氛可通过工作气体种类进行控制;(4)感应耦合等离子体体积较大,焰流速度低,温度分布均匀平坦。因此,感应耦合等离子体特别适用于难熔颗粒的加工(如球化、固气反应、超细粉制备等)以及对热环境气氛要求较高的深空探测器热防护材料的地面加热实验研究等。高频感应耦合等离子体反应器是产生感应耦合热等离子体的设备,主要包括以下部分:放电约束管、产生等离子体的工作气体、射频电源和螺旋线圈。其原理是螺旋铜线圈缠绕在放电约束管上,螺旋线圈末端连接射频电源,当交变的射频电流通过螺旋线圈时,感应线圈内交变的电流产生变化的磁场,根据法拉第定律在放电管内变化的磁场又感应出电场,气体在变化的磁场作用下发生电离。电离的气体中引起电流并产生焦耳热,并且适当的控制电流和工作气体量可以形成稳定持续的高温等离子体流。因此,放电约束管的作用是提供密闭空间,约束反应器的工作气体,在其中形成高温等离子体焰流。目前感 ...
【技术保护点】
一种水冷笼式高频感应耦合等离子体反应器,其特征在于,包括放电约束管外层(4)、放电约束管内层(5)、上紧固件(3)、冷却水适配件(2)、下紧固件(6)、进气适配件(1)和螺旋铜线圈,放电约束管外层(4)、放电约束管内层(5)的上端和下端分别通过上紧固件(3)和下紧固件(6)进行固定和配合,形成内外双层的放电约束管结构,放电约束管外层(4)为石英筒状结构,与放电约束管内层(5)配合并在周向上形成封闭空间;上紧固件(3)上端配合安装冷却水适配件(2),进气适配件(1)置于冷却水适配件(2)上,放电约束管内层(5)为具有水冷通道的笼式结构,在其上端开槽,槽口沿周向均匀分布并从上端沿轴向向下端延伸,槽口下缘距放电约束管内层(5)下端面保留一定距离,使放电约束管内层(5)下端部分保持完整的环状结构,放电约束管内层(5)薄壁的中空部分为冷却水通道,冷却水自上而下流动对放电约束管内层(5)及附近的等离子体流进行冷却以保护放电约束管外层(4),螺旋铜线圈缠绕在放电约束管外层(4)外围,螺旋铜线圈与放电约束管内层(5)同轴,且布置在开有槽口区域,螺旋铜线线圈末端连接射频电源。
【技术特征摘要】
1.一种水冷笼式高频感应耦合等离子体反应器,其特征在于,包括放电约束管外层(4)、放电约束管内层(5)、上紧固件(3)、冷却水适配件(2)、下紧固件(6)、进气适配件(1)和螺旋铜线圈,放电约束管外层(4)、放电约束管内层(5)的上端和下端分别通过上紧固件(3)和下紧固件(6)进行固定和配合,形成内外双层的放电约束管结构,放电约束管外层(4)为石英筒状结构,与放电约束管内层(5)配合并在周向上形成封闭空间;上紧固件(3)上端配合安装冷却水适配件(2),进气适配件(1)置于冷却水适配件(2)上,放电约束管内层(5)为具有水冷通道的笼式结构,在其上端开槽,槽口沿周向均匀分布并从上端沿轴向向下端延伸,槽口下缘距放电约束管内层(5)下端面保留一定距离,使放电约束管内层(5)下端部分保持完整的环状结构,放电约束管内层(5)薄壁的中空部分为冷却水通道,冷却水自上而下流动对放电约束管内层(5)及附近的等离子体流进行冷却以保护放电约束管外层(4),螺旋铜线圈缠绕在放电约束管外层(4)外围,螺旋铜线圈与放电约束管内层(5)同轴,且布置在开...
【专利技术属性】
技术研发人员:朱兴营,陈连忠,陈海群,周法,刘金涛,刘祥,马建平,
申请(专利权)人:中国航天空气动力技术研究院,
类型:新型
国别省市:北京,11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。