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Methodenartikel

Wie man eine Atmosphärischer Druck Mikrowellenplasmabrenner zünden ohne zusätzliche Zünder

20.5K Aufrufe

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DOI:

10.3791/52816

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16. April 2015

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In diesem Artikel

Zusammenfassung

Dieser Film zeigt, wie ein atmosphärischer Plasmabrenner durch Mikrowellen ohne zusätzliche Zünder gezündet werden kann und bietet einen stabilen und kontinuierlichen Plasmabetrieb, der für viele Anwendungen geeignet ist.

Zusammenfassung

Dieser Film zeigt, wie ein Atmosphärendruck-Plasmabrenner kann durch Mikrowellenleistung ohne zusätzliche Zünder gezündet werden. Nach dem Zünden des Plasmas ist ein stabiler und kontinuierlicher Betrieb der Plasma möglich ist und der Plasmabrenner kann für viele verschiedene Anwendungen eingesetzt werden. Einerseits kann die heiße (3.600 K Gastemperatur) Plasma für chemische Prozesse und auf der anderen Seite der Kalt Nachglühen verwendet werden (Temperaturen bis nahezu RT) können zur Oberflächenverfahren aufgebracht werden. Beispielsweise chemische Synthesen interessanter Volumenverfahren. Hier kann der Mikrowellenplasmabrenner zur Zersetzung von Abgasen, die schädlich sind und dazu beitragen, die globale Erwärmung, sondern als Ätzgase in wachsenden Branchen wie der Halbleiterzweig Bedarf verwendet werden. Eine weitere Anwendung ist die Dissoziation von CO 2. Überschüssige elektrische Energie aus erneuerbaren Energiequellen verwendet werden, um CO 2 zu CO und O 2 dissoziieren. Die CO weiter Pro seinum gasförmigen oder flüssigen höheren Kohlenwasserstoffen, wodurch chemische Speicherung der Energie, synthetische Kraftstoffe oder Plattformchemikalien für die chemische Industrie verarbeitet. Anwendungen des Nachleuchtens des Plasmabrenners sind die Behandlung von Oberflächen, um die Haftung von Lack, Klebstoff oder Farbe zu erhöhen, und die Sterilisation oder Dekontamination von verschiedenen Arten von Oberflächen. Der Film erklärt, wie man das Plasma allein durch Mikrowellenleistung ohne zusätzliche Zünder, zB elektrische Funken entzünden. Koaxialer eine, die die Zündung des Plasmas, und eine zylindrische eines, das eine kontinuierliche und stabile Betrieb des Plasma nach Zündung gewähr bietet - der Mikrowellenplasmabrenner beruht auf einer Kombination von zwei Resonatoren basieren. Das Plasma kann in einem langen mikrowellentransparenten Rohr zum Volumen Prozesse betrieben oder mit Öffnungen für die Oberflächenbehandlungszwecke geformt werden.

Einleitung

Luftdruck Mikrowellenplasmabrenner bieten eine Vielzahl unterschiedlicher Anwendungen. Einerseits können sie für chemische Prozesse Volumen und andererseits ihre Nachglühen Plasma kann für die Behandlung von Oberflächen aufgebracht werden verwendet werden. Als Oberflächenbehandlungsverfahren, die Behandlung auf die Adhäsion von Leim, Farbe oder Lack oder die Dekontamination oder Sterilisation von Oberflächen erhöhen genannt werden. Das heiße und reaktive Plasma selbst kann zur Volumen Prozesse wie die Zersetzung von Abgasen 1-7 verwendet werden. Diese Abgase schädlich sind, dazu beitragen, die globale Erwärmung und kann kaum konventionell abgebaut werden k....

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Protokoll

1. Messung der Magnetron

Anmerkung: Die schematische Darstellung des Versuchsaufbaus zur Messung der Magnetron ist in 1A dargestellt.

  1. Schließen Sie das Magnetron zu einem Isolator, bestehend aus einem Thermostat und einem Wasserbelastung mit 10 Schrauben.
  2. Schließen Sie den Isolator, um einen Richtkoppler mit 10 Schrauben.
  3. Schließen Sie das Richtkoppler an einen zweiten Wasserbelastung mit 10 Schrauben.
  4. Das Angebot an Wasserlasten mit Wasser.
  5. Kalibrieren des Spektrumanalysator mit Kalibrierfunktion entsprechend dem Protokoll des Herstellers.
  6. Schließen Sie eine 20....

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Ergebnisse

Um eine Plasmazündung ohne zusätzliche Zünder sowie eine stabile und kontinuierliche Plasmabetrieb eine hohe Qualität Koaxialresonator mit einstellbarer Resonanzfrequenz mit einer niedrigen Qualität zylindrischer Resonator mit einem Mikrowellenplasmabrenner kombiniert werden. Das Schema dieser Plasmabrenner ist in Abbildung 3 dargestellt. Das Plasma wird in eine mikrowellentransparente Rohr, hier ein Quarzrohr eingeschlossen. Dieses Rohr kann fungieren als eine Reaktionskammer zum Volumen Plasmave.......

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Diskussion

Die vorgestellte Film beschreibt, wie eine Zündung eines Atmosphärendruck Mikrowellenplasma ohne zusätzliche Zünder realisiert, werden die Grundprinzipien dieser Mikrowellenplasmabrenner, dessen Einstellung, den Zündvorgang des Plasmas und seiner stabilen und kontinuierlichen Betrieb. Wie in der Einleitung beschrieben wurde, gibt es bereits verschiedene Arten von Mikrowellen-Plasmabrenner, aber keiner von denen eine Zündung des Plasmas bereitzustellen, ohne irgendwelche zusätzlichen Zünder sowie stabile und kontinuierli.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts offenzulegen.

Danksagungen

Die Autoren danken der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen "Otto von Guericke" e.V., der AiF (Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen) und der Deutschen Forschungsgemeinschaft, DFG für die teilweise Förderung der vorgestellten Arbeit unter der Vertragsnummer 14248 bzw. STR 662/4-1.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
2 kW MagnetronMuegge MH2000S 211BA
2 kW NetzteilMuegge ML2000D-111TC
Isolator - Umwälzpumpe mit WasserlastMuegge MW1003A-210EC
WasserlastMuegge MW1002E-260EC
Drei-Stub-TunerMuegge MW2009A-260ED
Blendenhausgemachter
Mikrowellen-Plasmabrennerhausgemachter
SpektrumanalysatorAgilentE4402B
NetzwerkanalysatorAnritsuMS4662A
KalibrierkitAnritsuModell 3753
Richtkopplerhausgemacht
20 dB DämpfungsgliedWeinschee engineering20 dB AA57u8
Übergang von Koaxial zu RechteckMuegge MW5002A-260YD
Adapter 7-16 auf N SteckerTelegä rtner7-16/N Adapter
KoaxialkabelRosenberger HochfrequenztechnikLU7_070_800
HochgeschwindigkeitskameraPhotronfastcam SA5
ObjektivRevueflexmakro revuenon 1:3,5/28mm
lokale GaslüftungIndustrievertrieb HenningACD220
UV-SchutzbrilleuvexHC-F9178265
Mikrowellen-Dichtheitsprüfgerätconrad electronicnicht verfügbar
Mikrowellen-VermessungsmessgerätHoladay industries inc.Artikel-Nr.: 81273

Referenzen

  1. Hong, Y. C., et al. Microwave plasma torch abatement of NF3 and SF6. Phys. Plasma. 13, 033508(2006).
  2. Kabouzi, Y., et al. Abatement of perfluorinated compounds using microwave plasmas at atmospheric pressure. J. Appl. Phys. 93 (12), 9483....

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Nachdrucke und Genehmigungen

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