Torța de plasmă, tehnologia cu plasmă

Schema generator de plasmă - Plasmatron.

Dar ce se întâmplă dacă vom continua să crească temperatura? agenții încep să-și piardă atomi de electroni, devenind ioni pozitivi. În loc de gaz un amestec gazos format din electroni liberi se deplasează, ioni si atomi neutri. Acesta se numește plasmă.

In prezent, plasma este utilizat pe scară largă în diferite domenii ale științei și tehnologiei pentru tratamentul termic al metalelor, acoperirea lor cu o varietate de acoperire, de topire și alte operații metalurgice. Recent, plasma a devenit utilizat pe scară largă de către chimiști. Ei au descoperit ca jetul de plasmă crește foarte mult viteza și eficiența multor reacții chimice. De exemplu, prin introducerea în jetul de plasmă de hidrogen, metan, vă puteți transforma într-o acetilenă foarte valoroasă. Sau descompune perechea de ulei pe un număr de compuși organici - etilenă, propilenă, și altele care sunt materii prime în continuare importante pentru prepararea diferitelor materiale polimerice.

Cum de a crea o plasma? În acest scop, și servește ca un Plasmatron, sau un generator de plasmă. Dacă ați pus într-un recipient cu electrozi metalici de gaz și atașați pentru a le produce o descărcare electrică de înaltă tensiune. În gaz de electroni liberi sunt întotdeauna prezente (a se vedea. Curentul electric). Sub influența câmpului electric, acestea sunt accelerate și se ciocnesc cu atomii de gaz neutru, electronii sunt eliminați din ele și formează particule încărcate electric - ioni, adică ionizează atomi ... Electronii eliberați sunt accelerate de câmpul electric și ioniza atomii noi, încă creșterea numărului de electroni liberi și ioni. Procesul de dezvoltare a unei substanțe atomi de avalanșă ionizate rapid, iar materialul devine plasmă.

Acest proces are loc într-un arc de cerc Plasmatron. De înaltă tensiune este creată interior între catod și anod, ca și care poate fi, de exemplu, metalul care trebuie tratat prin plasmă. În spațiul camerei de evacuare este furnizată substanța de formare a plasmei, de obicei gaz - .., aer, azot, argon, hidrogen, metan, oxigen, etc. Sub acțiunea unei descărcări de înaltă tensiune apare în gazul și formează un arc de plasmă între catod și anod. Pentru a evita supraîncălzirea pereților camerei de evacuare sunt răcite cu apă. Dispozitivele de acest tip sunt numite Plazmatroane arcul de plasmă exterioară. Acestea sunt utilizate pentru tăiere, sudare, topire metal, etc ..

Oarecum aranjate diferit torță de plasmă pentru a genera un jet de plasmă (vezi. Fig.). gaz de formare a plasmei este suflat cu viteză mare printr-un sistem de canale elicoidale și „aprins“, într-un spațiu între catod și pereții camerei de evacuare care sunt anod. Plasma filate prin canale în spirală în jet dens evacuat din duza, iar viteza poate fi de până la 1 până la 10000 m / sec. „Stoarceți“ plasma din pereții camerei și a face mai dens jet ajută un câmp magnetic, care este generat de un solenoid sau bobina. Temperatura jetului de plasmă la ieșirea duzei - între 3.000 și 25.000 K. Peer din nou în acest desen. Are vă amintesc de ceva foarte bine cunoscut?

Desigur, este un motor cu reacție. motor cu jet de forța de tracțiune creează un jet de gaz fierbinte ejectat cu viteză mare de duză. Cu cât viteza, cu atât mai mare atracție. Și mai rău plasma? la viteza jetului este adecvat - la 10 km / s. Și cu ajutorul unor câmpuri electrice speciale ale plasmei poate fi accelerată chiar mai mult - până la 100 km / s. Acest lucru este de aproximativ 100 de ori mai mare decât viteza gazului în motoarele cu reacție existente. Prin urmare, forța de tracțiune de la motoarele cu plasmă sau cu jet electric poate fi mai mare consum de combustibil poate fi mult mai redusă. Primele probe ale motoarelor de plasmă au fost deja testate în spațiu.