Name: Hoe maak je een atmosferische druk Magnetron Plasma Torch Ignite zonder extra vonkonststekers (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-04-16T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 42 s
Description: Leer een atmosferische magnetronplasma-torch te ontsteken zonder extra vonkbronnen. Deze methode optimaliseert resonantiefrequentie en voorwaartse vermogen voor stabiele, continue plasma-operatie in diverse toepassingen.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

De auteurs willen de Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke“ e.V., AiF (German Federation of Industrial Research Associations) en de Deutsche Forschungsgemeinschaft, DFG (German Research Foundation) graag bedanken voor de gedeeltelijke financiering van het gepresenteerde werk onder contractnummer 14248 en STR 662/4-1, respectievelijk.

1. Meting van de Magnetron Opmerking: Het schema van de experimentele opstelling voor het meten van de magnetron is weergegeven in figuur 1A. <ol><li> Sluit de magnetron op een isolator die bestaat uit een circulatiepomp en een water-belasting met 10 schroeven. </li><li> Sluit de isolator om een ​​directionele koppeling met 10 schroeven. </li><li> Sluit de directionele koppeling aan een tweede water lading met 10 schroeven. </li><li> Leveren alle water ladingen met water. </li><li> Kalibreren van de spectrum analyzer met zijn calibratie functie volgens het protocol van de fabrikant. </li><li> Sluit een 20 dB verzwakker aan de spectrum analyzer door het inpluggen van de 20 dB verzwakker om het spectrum analyzer. Opmerking: De 20 dB verzwakker wordt gebruikt om het spectrum analyzer tegen te hoge vermogens boven 1 W. </li><li> Sluit de 20 dB verzwakker uitgerust spectrum analyzer aan het einde van de coaxiale kabel met een BNC-connector van de stekker van de coaxiale kabel in de 20 dB verzwakker. </li><li> Sluit het uiteinde van de coaxkabel voorzien van een N-connector aan de directionele koppeling door de stekker van de coaxkabel aan op de directionele kabel. </li><li> Schakel de magnetron via de voeding en het spectrum van de geëmitteerde microgolf wordt weergegeven op de spectrum analyser. </li><li> Pas indien nodig de weergegeven abscis, coördineren en hun resolutie volgens de handleiding van het spectrum analyzer. </li><li> Om de frequentie van de output microgolf afhankelijk van de microgolf vermogen meet, verhogen de microgolf vermogen van 10% tot maximaal uitgangsvermogen van 5% tot 10% stappen en voor elke stap bepalen de frequentie van de maximale amplitude van het spectrum weergegeven door de spectrum analyser. Opmerking: Meestal het frequentiespectrum van een magnetron dan 10% van zijn maximale uitgangsvermogen is zeer breed, vertoont verschillende pieken en derhalve niet bruikbaar. </li></ol> 2. Aanpassing vande resonantiefrequentie Opmerking: Het schema van de experimentele opstelling voor het meten en instellen van de resonantiefrequentie is in Figuur 2A. <ol><li> Kalibreer het netwerk analyzer met de kalibratie-kit voor S11 operatie (volgens het protocol van de fabrikant). </li><li> Sluit de coaxkabel via de N-connector op de coax deel van een coax-to-rechthoekige-golfgeleider overgang door de stekker van de coaxkabel aan op de coax-to-wave-guide-transitie. </li><li> Sluit het rechthoekige deel van de coax-to-rechthoekige-golfgeleider overgang naar een drie beginnetje tuner met 10 schroeven. </li><li> Sluit de drie beginnetje tuner met de magnetron plasma toorts montage met 10 schroeven. </li><li> In het netwerk analyzer menu schakelaar S11 operatie. </li><li> In het netwerk analyzer menu schakelen naar VSWR modus of naar de modus aanmelden. </li><li> Iteratief de resonantiefrequentie van de microgolf plasma toorts samenstel met het gemeten frequentie van de magnetron bij een uitgangsvermogen van 25% - 60% van het maximale uitgangsvermogen van omhoog en omlaag bewegen van de spuitmond. De resonantie frequentie van de microgolf plasma toorts samenstel wordt gegeven door de helling van de S11 parameter meting zoals in figuur 2B. Stel deze dip door het bewegen van het mondstuk op en neer om de aanbevolen frequentie. </li><li> Wanneer de resonantiefrequentie wordt bijgesteld, vergrendel de positie van het mondstuk met de borgmoer. </li><li> Verhoog de voorwaartse magnetronvermogen iteratief door het aanpassen van de drie stompjes van de drie stomp tuner door op en neer bewegen van de stubs. De microgolf vermogen dat door de microgolf plasma toorts samenstel wordt gegeven door de diepte van de dip van de parameter S11. Zo maximaliseren deze dip door het aanpassen van de stompjes van de drie stomp tuner. Gewoonlijk volstaat het dat twee van de drie stompen gebruikt. </li></ol> 3. Ontsteking van het Plasma <ol><li> Draag UV-bescherming bril, omdat de plasma zendt UV radiatie. Bedien de plasma toorts onder plaatselijke gas ventilatie omdat de plasma produceert nitride oxiden. </li><li> Sluit de magnetron plasma toorts assemblage met de aangepaste coaxiale resonator (nozzle wordt vergrendeld) en de aangepaste drie beginnetje tuner met de magnetron uitgerust met een isolator die bestaat uit een circulatiepomp aangesloten op een waterbelasting. </li><li> Sluit de gastoevoer naar de magnetron plasma toorts. </li><li> Zet de gastoevoer naar 5 tot 20 slm. </li><li> Sinds microgolfstraling in hogere doses is schadelijk vooral voor de ogen, te controleren of er geen magnetron lekkages. <ol><li> Om dit te doen, zet de magnetron op een zeer laag vermogen van 10% tot 12% en laat U alle magnetron verbindingen met een magnetron meter voor lekkages. </li><li> Als die er zijn lekkages verwijder ze volledig voordat het verhogen van de magnetron macht of het bedienen van de magnetron plasma toorts. </li></ol></li><li> Als er geen lekkages zet de magnetron te beginnen met lage vermogens van 10% en verhoging van de microwave macht langzaam binnen 10 tot 60 seconden totdat de plasma ontsteekt in de kwartsbuis van de microgolf plasma toorts. </li><li> Zorgvuldig te observeren of en waar het plasma maar ontsteekt wees voorzichtig met mogelijk uitgestraald microgolven. Gebruik bij voorkeur een spiegel voor de observatie van de plasma-ontsteking. </li><li> Als er geen plasma ontsteekt, schakel de magnetron stroom en controleer goed of de magnetron stroom goed is gekoppeld in de coaxiale resonator en niet ondoordacht om andere onderdelen te verwarmen ze naar boven of zelfs nadelige gevolgen voor hen. Controleer of sommige onderdelen worden steeds opgewarmd. <ol><li> Als een onderdeel wordt opgewarmd - dat wil zeggen, de magnetron stroom is misleide - bewegen alle stompjes van de drie beginnetje tuner uit de golfgeleider en deze aanpassen aan de magnetron koppeling in het plasma toorts assemblage te maximaliseren, zoals beschreven in stap 2.9. Begin dan weer met stap 3.1. </li><li> Stel de resonantiefrequentie van de coaxiale resonator van de plasmatoorts aan de verzendende frequentie van de magnetron op een voldoende hoog microgolf vermogen van 25% tot 60% van het maximale uitgangsvermogen van de netwerkanalysator zoals beschreven in stap 2. De ontsteking verbeteren, de resonantiefrequentie van de coaxiale resonator passen zoals beschreven in stap 2 een hogere uitgangsvermogen. Begin dan weer met stap 3.1. </li></ol></li><li> Als de plasma ontbrandt ergens in het plasma toorts en niet automatisch overschakelen naar de coaxiale of cilindrische modus, variëren de meegeleverde magnetron stroom en gas, tot het brandt in de cilindrische modus. </li><li> Wanneer het plasma brandt in de cilindrische mode iteratief stompen van de drie stub tuner aanpassen door ze op en neer, zodat alle geleverde microgolfvermogen wordt geabsorbeerd door het plasma en de gereflecteerde magnetronvermogen nul. Opmerking: Als zulk een diode is verbonden met de waterbelasting en de overeenkomstige ingang van de besturingseenheid, wordt het gereflecteerde microgolfvermogen weergegeven aan de regeleenheid van de microgolf voeding.Hoe je dit doet is beschreven in de handleiding van de magnetron voeding. </li><li> Wanneer hogere magnetron vermogens van 1,5 kW of meer en een lage gasstromen van minder dan 15 slm worden gebruikt, zorgvuldig te controleren dat het plasma niet de muren van de kwartsbuis te raken. De kwartsbuis mag nergens gloeien. </li><li> Als de kwartsbuis rood oplicht, verlaag de magnetron stroom of verhoog de gasstroom tot het volledig verdwijnt. </li><li> Aangezien magnetron kunnen uitgestraald door het plasma door de geleidbaarheid van het plasma op met een magnetron meter die de uitgestraalde microgolfvermogen onder de drempel. </li><li> Wanneer het uitgestraalde microgolf vermogen boven de drempel, schild een plasma met een metaalgaas waarbij de maaswijdte kleiner dan de helft van de gebruikte microgolf golflengte. </li></ol> 4. High-speed camera Movie van de Plasma Ignition Opmerking: Aangezien de ontsteking van het plasma en de overgang naar het cilindrische modus in het gebied vanenkele honderden milliseconden, kan dit proces het best onderzocht worden met behulp van een high speed camera. Het is echter niet noodzakelijk om het ontstekingsproces observeren door middel van een high speed camera telkens het plasma wordt ontstoken. <ol><li> Plaats de lens van de hoge snelheid camera voor de microgolf plasma toorts die door de diagnostische gleuf aan de voorzijde van de plasmatoorts. </li><li> Pas totdat de camera wijst in de coaxiale resonator aan het uiteinde van de metalen pijp. </li><li> Stel scherp op het uiteinde van de metalen pijp. </li><li> Start de opname met 1000 fps (frames per seconde) van de high speed camera. </li><li> Ontsteek de plasma zoals beschreven in paragraaf 3. </li></ol> 5. Stabiele en Continuous Plasma Operation Opmerking: Als het plasma wordt ontstoken in de cilindrische mode en de drie stub tuner is aangepast aan de absorptie van de microgolf vermogen maximaliseren door het plasma een stabiele en Continnue werking van de plasmatoorts mogelijk. <ol><li> Stel de dimensie - de radiale en axiale uitbreiding - van het plasma naar de gewenste afmeting door het variëren van de meegeleverde magnetron vermogen tussen de 10% en de maximale uitgangsvermogen en de gasstroom tussen de 10 en 70 slm. Houd de radiale afmeting beperkt tot de diameter van de kwartsbuis. De plasma dient de wand van de kwartsbuis waardoor de kwartsbuis niet mag gloeien niet aanraken. </li><li> Om het plasma verschillende vormen vorm, gebruik dan een kwartsbuis die alleen beperkt het plasma binnenzijde van de cilindrische resonator en plaats een opening aan de bovenkant van de plasmatoorts samenstel. </li><li> Indien nodig, maak de openingen met een aantal schroeven. </li></ol>

<ol><li>Hong, Y. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microwave+plasma+torch+abatement+of+NF3+and+SF6%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Plasma%22%5BJournal%5D)">Microwave plasma torch abatement of NF3 and SF6.</a> Phys. Plasma. 13, 033508(2006).</li>
<li>Kabouzi, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Abatement+of+perfluorinated+compounds+using+microwave+plasmas+at+atmospheric+pressure%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Appl.+Phys%22%5BJournal%5D)">Abatement of perfluorinated compounds using microwave plasmas at atmospheric pressure.</a> J. Appl. Phys. 93 (12), 9483-9496 (2003).</li>
<li>Kabouzi, Y., Moisan, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pulsed+Microwave+Discharges+Sustained+at+Atmospheric+Pressure%3A+Study+of+Contraction+and+Filamentation+Phenomena%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transaction+on+Plasma+Science%22%5BJournal%5D)">Pulsed Microwave Discharges Sustained at Atmospheric Pressure: Study of Contraction and Filamentation Phenomena.</a> IEEE Transaction on Plasma Science. 33, 292-293 (2005).</li>
<li>Hong, Y. C., Uhm, H. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Abatement+of+CF4+by+atmospheric-pressure+microwave+torch%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Plasma%22%5BJournal%5D)">Abatement of CF4 by atmospheric-pressure microwave torch.</a> Phys. Plasma. 10 (8), 3410-3414 (2003).</li>
<li>Leins, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+and+Characterisation+of+a+Microwave-heated+Atmospheric+Plasma+Torch%5BTitle%5D)+AND+%22Plasma+Process.+Polym%22%5BJournal%5D)">Development and Characterisation of a Microwave-heated Atmospheric Plasma Torch.</a> Plasma Process. Polym. 6, 227-232 (2009).</li>
<li>Alberts, L., Kaiser, M., Leins, M., Reiser, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((%C3%BCber+die+M%C3%B6glichkeit+des+Abbaus+von+C-haltigen+Abgasen+mit+atmosph%C3%A4rischen+Mikrowellen-Plasmen%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+UMTK%2C+VDI-Berichte+2040+P3%22%5BJournal%5D)">über die Möglichkeit des Abbaus von C-haltigen Abgasen mit atmosphärischen Mikrowellen-Plasmen.</a> Proc. UMTK, VDI-Berichte 2040 P3. , 217-221 (2008).</li>
<li>Leins, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Entwicklung+und+Charakterisierung+einer+Mikrowellen-Plasmaquelle+bei+Atmosph%C3%A4rendruck+f%C3%BCr+den+Abbau+von+VOC-haltigen+Abgasen%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+UMTK%2C+VDI-Berichte+2040+P3%22%5BJournal%5D)">Entwicklung und Charakterisierung einer Mikrowellen-Plasmaquelle bei Atmosphärendruck für den Abbau von VOC-haltigen Abgasen.</a> Proc. UMTK, VDI-Berichte 2040 P3. , (2008).</li>
<li>Fridman, A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aFridman%2C+A+%22Plasma+Chemistry%22">Plasma Chemistry</a>. , Cambridge University Press. New York. (2008).</li>
<li>Azizov, R. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+nonequilibrium+plasma+chemical+process+of+decomposition+of+CO2+in+a+supersonic+SHF+discharge%5BTitle%5D)+AND+%22Sov.+Phys.+Dokl%22%5BJournal%5D)">The nonequilibrium plasma chemical process of decomposition of CO2 in a supersonic SHF discharge.</a> Sov. Phys. Dokl. 28, 567-569 (1983).</li>
<li>Moisan, M., Zakrzewski, Z., Pantel, R., Leprince, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Waveguide-Based+Launcher+to+Sustain+Long+Plasma+Columns+Through+the+Propagation+of+an+Electromagnetic+Surface+Wave%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transaction+on+Plasma+Science%22%5BJournal%5D)">Waveguide-Based Launcher to Sustain Long Plasma Columns Through the Propagation of an Electromagnetic Surface Wave.</a> IEEE Transaction on Plasma Science. 3, 203-214 (1984).</li>
<li>Moisan, M., Pelletier, J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aMoisan%2C+M+%22Microwave+Excited+Plasmas%22">Microwave Excited Plasmas</a>. , Elsevier. New York. (1992).</li>
<li>Moisan, M., Sauvé, G., Zakrzewski, Z., Hubert, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+atmospheric+pressure+waveguide+fed+microwave+plasma+torch%3A+the+TIA+design%5BTitle%5D)+AND+%22Plasma.+Sources+Sci.+Technol%22%5BJournal%5D)">An atmospheric pressure waveguide fed microwave plasma torch: the TIA design.</a> Plasma. Sources Sci. Technol. 3, 584-592 (1994).</li>
<li>Jin, Q., Zhu, C., Borer, M. W., Hieftje, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+microwave+plasma+torch+assembly+for+atomic+emission+spectrometry%5BTitle%5D)+AND+%22Spectorchim.+Acta+Part+B%22%5BJournal%5D)">A microwave plasma torch assembly for atomic emission spectrometry.</a> Spectorchim. Acta Part B. 46, 417-430 (1991).</li>
<li>Baeva, M., Pott, A., Uhlenbusch, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modelling+of+NOx+removal+by+a+pulsed+microwave+discharge%5BTitle%5D)+AND+%22Plasma+Sources+Sci.+Technol%22%5BJournal%5D)">Modelling of NOx removal by a pulsed microwave discharge.</a> Plasma Sources Sci. Technol. 11, 135-141 (2002).</li>
<li>Korzec, D., Werner, F., Winter, R., Engemann, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Scaling+of+microwave+slot+antenna+%28SLAN%29%3A+a+concept+for+efficient+plasma+generation%5BTitle%5D)+AND+%22Plasma+Sources+Sci.+Technol%22%5BJournal%5D)">Scaling of microwave slot antenna (SLAN): a concept for efficient plasma generation.</a> Plasma Sources Sci. Technol. 5, 216-234 (1996).</li>
<li>Tendero, C., Tixier, C., Tristant, P., Desmaison, J., Leprince, P. h <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Atmospheric+pressure+plasmas%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Spectorchimica+Acta+Part+B%22%5BJournal%5D)">Atmospheric pressure plasmas: A review.</a> Spectorchimica Acta Part B. 61, 2-30 (2006).</li>
<li>Ehlbeck, J., Ohl, A., Maaß, M., Krohmann, U., Neumann, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Moving+atmospheric+microwave+plasma+for+surface+and+volume+treatment%5BTitle%5D)+AND+%22Surface+and+Coatings+Technology%22%5BJournal%5D)">Moving atmospheric microwave plasma for surface and volume treatment.</a> Surface and Coatings Technology. 174-175, 493-497 (2003).</li>
<li>Pipa, A. V., Andrasch, M., Rackow, K., Ehlbeck, J., Weltmann, K. -D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Observation+of+microwave+volume+plasma+ignition+in+ambient+air%5BTitle%5D)+AND+%22Plasma+Sources+Sci.+Technol%22%5BJournal%5D)">Observation of microwave volume plasma ignition in ambient air.</a> Plasma Sources Sci. Technol. 21 (3), 035009(2012).</li>
<li>Baeva, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Puls+microwave+discharge+at+atmospheric+pressure+for+NOx+decomposition%5BTitle%5D)+AND+%22Plasma+Sources+Sci.+Technol%22%5BJournal%5D)">Puls microwave discharge at atmospheric pressure for NOx decomposition.</a> Plasma Sources Sci. Technol. 11, 1-9 (2002).</li>
<li>Pott, J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Experimentelle+und+theoretische+Untersuchung+gepulster+Mikrowellenplasmen+zur+Abgasreinigung+in+Gemischen+aus+Stickstoff%2C+Sauerstoff+und+Stickstoffmonoxid%22">Experimentelle und theoretische Untersuchung gepulster Mikrowellenplasmen zur Abgasreinigung in Gemischen aus Stickstoff, Sauerstoff und Stickstoffmonoxid</a>. , Düsseldorf. (2002).</li>
<li>Rackow, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microwave-based+characterization+of+an+athmospheric+pressure+microwave-driven+plasma+source+for+surface+treatment%5BTitle%5D)+AND+%22Plasma+Sources+Sci.+Technol%22%5BJournal%5D)">Microwave-based characterization of an athmospheric pressure microwave-driven plasma source for surface treatment.</a> Plasma Sources Sci. Technol. 20, 1-9 (2011).</li>
<li>Nowakowska, H., Jasinski, M., Mizeraczyk, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electromagnetic+field+distributions+waveguide-based+axial-type+microwave+plasma+source%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+Phys.+J.+D%22%5BJournal%5D)">Electromagnetic field distributions waveguide-based axial-type microwave plasma source.</a> Eur. Phys. J. D. , 1-8 (2009).</li>
<li>Leins, M., Walker, M., Schulz, A., Schumacher, U., Stroth, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spectroscopic+Investigation+of+a+Microwave-Generated+Atmospheric+Pressure+Plasma+Torch%5BTitle%5D)+AND+%22Contrib.+Plasma+Phys%22%5BJournal%5D)">Spectroscopic Investigation of a Microwave-Generated Atmospheric Pressure Plasma Torch.</a> Contrib. Plasma Phys. 52 (7), 615-628 (1002).</li>
<li>Leins, M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Development+and+Spectroscopic+Investigation+of+a+Microwave+Plasma+Source+for+the+Decomposition+of+Waste+Gases%22">Development and Spectroscopic Investigation of a Microwave Plasma Source for the Decomposition of Waste Gases</a>. , Stuttgart. (2010).</li>
<li>Langbein, C. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Entwicklung+und+Optimierung+eines+mikrowellenbasierten+Atmosph%C3%A4rendruck-Mikroplasmas+f%C3%BCr+lokale+Oberfl%C3%A4chenbehandlungen%22">Entwicklung und Optimierung eines mikrowellenbasierten Atmosphärendruck-Mikroplasmas für lokale Oberflächenbehandlungen</a>. , Stuttgart. (2008).</li>
<li>Kamm, C. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Spektroskopische+Untersuchung+eines+Mikrowellen-Mikroplasma-Brenners%22">Spektroskopische Untersuchung eines Mikrowellen-Mikroplasma-Brenners</a>. , Stuttgart. (2011).</li>
<li>Weinrauch, I. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Spektroskopische+Charakterisierung+eines+Mikrowellen-Mikroplasmabrenners+f%C3%BCr+die+lokale+Oberfl%C3%A4chenbehandlung%22">Spektroskopische Charakterisierung eines Mikrowellen-Mikroplasmabrenners für die lokale Oberflächenbehandlung</a>. , Stuttgart. (2012).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

De gepresenteerde film legt uit hoe een ontsteking van een atmosferische druk microgolfplasmasysteem zonder extra ontstekers worden gerealiseerd, de basisprincipes van deze microgolf plasmatoorts, de afstelling, het ontstekingsproces van het plasma en de stabiele en continue werking. Zoals beschreven in de inleiding, er al verschillende microgolf plasmabranders maar geen van deze bieden een ontsteking van het plasma zonder extra ontstekers en stabiel en continue plasmabedrijf. Een ontsteking...

Atmosferische druk magnetron plasmabranders bieden een verscheidenheid van verschillende toepassingen. Enerzijds kunnen zij worden gebruikt voor chemische processen verlopen en anderzijds hun nagloei plasma kunnen worden voor de behandeling van oppervlakken. Als oppervlaktebehandeling verwerkt de behandeling om de hechting van lijm, verf of lak of de ontsmetting of sterilisatie van oppervlakken te vergroten kan worden genoemd. De warme en reactieve plasma zelf kan worden gebruikt voor processen verlopen zoals de afbraak van afvalgassen 1-7. Deze rookgassen schadelijk zijn, dragen bij aan de opwarming van de aarde en kan nauwelijks conventioneel worden afgebroken. Echter, ze nodig zijn in het kweken van industriële sectoren, zoals de halfgeleider tak. Andere toepassingen zijn chemische synthese als de dissociatie van CO2 tot CO en O 2 of CH 4 koolstof en waterstof 8,9. Overtollige elektrische energie uit hernieuwbare energiebronnen kunnen worden gebruikt om de CO distantiëren <sub&gt; 2 tot CO en O2. De CO kan verder hogere koolwaterstoffen die kunnen worden gebruikt als synthetische brandstoffen voor het verwerken, zoals platformchemicaliën voor de chemische industrie of als chemische opslag. Er zijn een aantal magnetron plasmatoortsen maar de meeste van hen hebben nadelen: Ze hebben slechts zeer kleine plasma volumes, behoefte aan extra ontstekers, moet de koeling van de plasma reactor of kan alleen in gepulst 10-18 worden bediend. De microgolf plasma toorts in deze film heeft een ontsteking van het plasma uitsluitend met behulp van de magnetron vermogen zonder extra ontstekers en een stabiele en continue werking zonder koeling van de plasma reactor voor een breed scala van bedrijfsparameters en kan worden gebruikt voor alle hierboven genoemde toepassingen. De microgolf plasma toorts is gebaseerd op een combinatie van twee resonatoren: een coaxiale een en een cilindrische één. De cilindrische resonator heeft een lage kwaliteit en is Operated in de bekende E 010 -mode met de hoogste elektrische veld in het midden. De coaxiale resonator bevindt zich onder de cilindrische resonator en bestaat uit een beweegbare metalen mondstuk in combinatie met een tangentiële gastoevoer. De hoge kwaliteit van de coaxiale resonator vertoont een zeer smalle maar diepe resonantie curve. Vanwege de hoge kwaliteit van de coaxiale resonator een hoog elektrisch veld te bereiken die nodig is voor de ontsteking van het plasma. Echter, de hoge kwaliteit van de coaxiale resonator gekoppeld met een zeer smalle resonantie curve en derhalve de resonantiefrequentie zal perfect overeenkomt met de frequentie van de geleverde magnetron. Aangezien de resonantiefrequentie verschuift na het ontsteken van het plasma vanwege de permittiviteit van het plasma, kan de magnetron niet meer doordringen in de coaxiale resonator. Voor de continue werking van het plasma de cilindrische resonator met een lage kwaliteit en een brede resonantie curve nodig. Een extra axiale toevoer van gas via het metalen mondstuk van de coaxiale resonator mogelijk. Het plasma wordt ontstoken en opgesloten in een microgolf-transparante buis, bijvoorbeeld een kwartsbuis. De permittiviteit van de kwartsbuis ook invloed op de resonantiefrequentie. Aangezien het kwarts een permittiviteit van&gt; 1, het volume van de cilindrische resonator vrijwel vergroot wat leidt tot een lagere resonantiefrequentie. Dit verschijnsel dient te worden overwogen wanneer de afmetingen van de cilindrische resonator ontworpen. Een gedetailleerde discussie over de resonantiefrequentie wordt beïnvloed door de ingebrachte kwartsbuis te vinden in referentie 23. Als een groot en uitgebreid kwartsbuis wordt gebruikt, kan deze ook als de reactiekamer voor het volume processen. Voor oppervlaktebehandelingen het plasma kan ook anders gevormd door verschillende soorten openingen. De magnetron wordt via een rechthoekige golfgeleider van de magnetron. Om geluidsoverlast te voorkomen dat het gebruik van een kleine rimpel magnetron is recommeindigde. De magnetron die wordt gebruikt in de film een ​​kleine rimpel één. Voor de ontsteking van het plasma de hoogwaardige coaxiale resonator wordt gebruikt terwijl een stabiele en continue werking wordt verschaft door de cilindrische resonator. Om de ontsteking van het plasma te bereiken door de hoogwaardige coaxiale resonator de resonantiefrequentie van deze resonator perfect overeenkomt met de frequentie van de microgolf door het gebruikte magnetron. Aangezien alle magnetrons niet hun microgolffrequentie uitzenden precies de nominale frequentie en aangezien de frequentie afhankelijk is van het vermogen, de magnetron worden gemeten met een spectrum analyzer. De resonantiefrequentie van de coaxiale resonator kan worden aangepast door op en neer bewegen van de metalen pijp. Deze resonantiefrequentie worden gemeten en daarmee ook aangepast aan de verzending frequentie van het gebruikte magnetron met een netwerkanalysator. Om het hoge elektrische veld komen aan het uiteinde van het mondstuk, die voor de ontstekingvan het plasma, wordt een drie stub tuner moeten naast. Deze drie beginnetje tuner is een veel gebruikte magnetron component. De drie stomp tuner is gemonteerd tussen de magnetron plasma toorts en de magnetron. Nadat de resonantiefrequentie van de coaxiale resonator wordt aangepast, wordt de voorwaartse vermogen gemaximaliseerd en het gereflecteerde vermogen geminimaliseerd door iteratief aanpassen van de stompen van de drie stub tuner. Nadat de resonantiefrequentie van de coaxiale resonator en hebben gemaximaliseerd voorwaartse krachten via de drie stub tuner heeft ingesteld, kan het plasma van de microgolf plasma toorts ontsteken wanneer de microgolf plasma toorts is verbonden met een magnetron. Voor het ontsteken van het plasma een minimum microgolfvermogen van ongeveer 0,3-1 kW voldoende. Het plasma ontsteekt in de coaxiale resonator. Na de ontsteking van het plasma de resonantiefrequentie van de coaxiale resonator wordt verschoven door de diëlektrische permittiviteit van het plasma en de magnetron kan geenmeer doordringen in de coaxiale resonator. Dus het plasma schakelt van de coaxiale mode in zijn veel uitgebreider cilindrische modus verbranding vrij-staande boven het metalen mondstuk in het midden van de cilindrische resonator. Aangezien de kwaliteit van de cilindrische mode is zeer laag en daarom vertoont een brede resonantie curve kan de magnetron nog doordringen in de cilindrische resonator ondanks de verschuiving van de resonantiefrequentie door de diëlektrische permittiviteit van het plasma. Aldus wordt een continue en stabiele werking van het plasma in de cilindrische mode door de microgolf plasma toorts. Echter, om een ​​volledige absorptie van de geleverde magnetronvermogen te bereiken, de stompjes van de drie beginnetje tuner moeten worden bijgesteld. Anders de geleverde microgolf vermogen niet volledig geabsorbeerd door het plasma, maar een bepaald percentage van de ontvangen microgolf wordt gereflecteerd en geabsorbeerd door de waterbelasting. Om de ontsteking van het plasma in de coaxiale onderzoekenmodus en dan zijn overgang naar de verlengde cilindrische modus, wordt het plasma ontsteking waargenomen door een high speed camera. De gepresenteerde film zal laten zien hoe de frequentie afhankelijkheid van de magnetron wordt gemeten, wordt de resonantiefrequentie van de coaxiale resonator aangepast, hoe de voorwaartse kracht wordt gemaximaliseerd en hoe het plasma wordt ontstoken door de meegeleverde magnetronvermogen. De high speed camera opname wordt ook getoond.

<table><tbody><tr><td>2 kW magnetron</td><td>Muegge&nbsp;</td><td>MH2000S 211BA</td><td></td></tr><tr><td>2 kW voeding</td><td>Muegge&nbsp;</td><td>ML2000D-111TC</td><td></td></tr><tr><td>isolator - circulator met waterbelasting</td><td>Muegge&nbsp;</td><td>MW1003A-210EC</td><td></td></tr><tr><td>waterbelasting</td><td>Muegge&nbsp;</td><td>MW1002E-260EC</td><td></td></tr><tr><td>drie stompe tuner</td><td>Muegge&nbsp;</td><td>MW2009A-260ED</td><td></td></tr><tr><td>openingen</td><td>zelfgemaakt</td><td></td><td></td></tr><tr><td>microgolfplasmabrander</td><td>zelfgemaakt</td><td></td><td></td></tr><tr><td>spectrumanalysator</td><td>Agilent</td><td>E4402B</td><td></td></tr><tr><td>netwerkanalysator</td><td>Anritsu</td><td>MS4662A</td><td></td></tr><tr><td>kalibratieset</td><td>Anritsu</td><td>model 3753</td><td></td></tr><tr><td>directionskoppeling</td><td>zelfgemaakt</td><td></td><td></td></tr><tr><td>20 dB attenuator</td><td>Weinschee engineering</td><td>20 dB AA57u8</td><td></td></tr><tr><td>coaxiale naar rechthoekige golfgeleider overgang</td><td>Muegge&nbsp;</td><td>MW5002A-260YD</td><td></td></tr><tr><td>adapter 7-16 naar N-connector</td><td>Teleg&auml;rtner</td><td>7-16/N Adaptor</td><td></td></tr><tr><td>coaxiale kabel</td><td>Rosenberger Hochfrequenztechnik</td><td>LU7_070_800</td><td></td></tr><tr><td>hogesnelheidscamera</td><td>Photron</td><td>fastcam SA5</td><td></td></tr><tr><td>lens</td><td>Revueflex</td><td>makro revuenon 1:3.5/28mm</td><td></td></tr><tr><td>lokale gasventilatie</td><td>Industrievertrieb Henning</td><td>ACD220</td><td></td></tr><tr><td>UV-beschermingsbril</td><td>uvex</td><td>HC-F9178265</td><td></td></tr><tr><td>microgolflekkagetestapparaat</td><td>conrad electronic</td><td>niet beschikbaar</td><td></td></tr><tr><td>microgolfmeetinstrument</td><td>Holaday industries inc.</td><td>81273</td><td></td></tr></tbody></table>

hoe maak je een atmosferische druk magnetron plasma torch ignite zonder extra vonkonststekers

How to Ignite an Atmospheric Pressure Microwave Plasma Torch without Any Additional Igniters

Deze film laat zien hoe een atmosferische druk plasma toorts worden ontstoken door de magnetron zonder extra ontstekers. Na ontsteking van het plasma, een stabiele en continue werking van het plasma mogelijk en de plasmatoorts kan worden gebruikt voor vele verschillende toepassingen. Enerzijds kan de hete (3600 K gastemperatuur) plasma worden gebruikt voor chemische processen en anderzijds de koude nagloeien (temperaturen tot bijna kamertemperatuur) kan worden toegepast oppervlakteprocessen. Bijvoorbeeld chemische syntheses interessant volume processen. Hier de microgolf plasma toorts kan worden gebruikt voor de ontleding van afvalgassen die schadelijk zijn en bijdragen aan het broeikaseffect, maar is nodig als etsgassen in groeiende sectoren zoals de halfgeleider tak. Een andere toepassing is de dissociatie van CO2. Overtollige elektrische energie uit hernieuwbare energiebronnen kunnen worden gebruikt om de CO 2 distantiëren om CO en O 2. De CO kan verder zijn proopend voor gasvormige of vloeibare koolwaterstoffen met een hoger waardoor chemische opslag van de energie, synthetische brandstoffen of platform chemische producten voor de chemische industrie. Toepassingen van het nagloeien van de plasmatoorts de behandeling van oppervlakken de hechting van lak, lijm of verf te verhogen en de sterilisatie of decontaminatie van verschillende soorten oppervlakken. De film zal uitleggen hoe het plasma uitsluitend ontsteken door de magnetron zonder extra ontstekers, bijvoorbeeld, elektrische vonken. De microgolf plasma toorts is gebaseerd op een combinatie van twee resonatoren - een coaxiale een die de ontsteking van het plasma en een cilindrische een die een continue en stabiele werking van het plasma garandeert na ontsteking verschaft. Het plasma kan in een lange magnetron transparante buis worden gebruikt voor volume processen of gevormd door openingen voor oppervlaktebehandeling doeleinden.

<html> Een plasma ontbranding verschaffen zonder extra ontstekers en een stabiele en continue plasmabedrijf een hoogwaardige coaxiale resonator met een instelbare resonantiefrequentie gecombineerd met een lage kwaliteit cilindrische resonator een magnetron plasmatoorts. Het schema van dit plasma toorts is weergegeven in figuur 3. Het plasma wordt opgesloten in een magnetron-transparante buis, hier een kwartsbuis. Deze buis kan fungeren als een reactiekamer voor volume plasma processen of plasma borstel v...

Deze film laat zien hoe een atmosferische plasmabrander kan worden ontstoken door microgolven zonder extra ontstekers en biedt een stabiele en continue plasma-operatie die geschikt is voor tal van toepassingen.

Hoe maak je een atmosferische druk Magnetron Plasma Torch Ignite zonder extra vonkonststekers

This movie shows how an atmospheric pressure plasma torch can be ignited by microwave power with no additional igniters. After ignition of the plasma, a ...

Het algemene doel van deze procedure is het verkrijgen van een microgolfplasmabrander die ontsteking zonder aanvullende ontstekers, alsook een stabiele en continue werking mogelijk maakt. Dit wordt bereikt door eerst de frequentieafhankelijkheid van de magnetron te meten. De tweede stap is het afstemmen van de resonantiefrequentie van de coaxiale resonator van de microgolfplasmabrander op de zendfrequentie van de magnetron.Maximaliseer vervolgens het voorwaartse magnetronvermogen door de stubs van de three-stub tuner aan te passen. De laatste stap is het monteren van het aangepaste magnetronplasmatoerchsysteem op de eerder gemeten magnetron. Wanneer het magnetronvermogen uiteindelijk wordt toegevoerd, ontsteekt het plasma en kan dit stabiel en continu worden bedreven.Deze methode biedt inzicht in het ontstekingsproces en de werking van een microgolfplasmatoorts. Het kan ook worden toegepast op andere systemen, zoals microgolf microplasmajets. Begin met het voorbereiden van de magnetron.Deze video begint met de magnetron die via een circulator en een waterlast is verbonden met een isolator. De isolator is verbonden met een directionele koppeler, die op zijn beurt is verbonden met ee

how-to-ignite-an-atmospheric-pressure-microwave-plasma-torch-without

Research

JoVE Journal

Engineering

Techniek

Anodische boogontlading is een van de meest praktische en efficiënte methoden om diverse koolstofnanostructuren synthetiseren. Ter verhoging van de boog beheersbaarheid en flexibiliteit, was een niet-uniform magnetisch veld kennis met de een-staps synthese van grootschalige grafeen vlokken en hoogzuivere single-walled carbon nanotubes proces.

Gelijktijdig Synthese van enkelwandige koolstof nanobuisjes en grafeen in een magnetisch-enhanced Arc Plasma

De Miller-Urey experiment was een baanbrekende studie over de abiotische synthese van organische verbindingen met mogelijke relevantie voor de oorsprong van het leven. Eenvoudige gassen werden in een glazen apparatuur en onderworpen aan een elektrische ontlading, de gevolgen van de bliksem in de oer-aarde atmosfeer-oceaan systeem simuleren. Het experiment werd gedurende een week, waarna de verzamelde daaruit monsters werden geanalyseerd op de chemische bouwstenen van het leven.

Het uitvoeren van Miller-Urey experimenten

Gasmonsters van laboratoriumschaal vlammen met online analyse van alle soorten van massaspectrometrie is een krachtige methode om het complex mengsel van chemische verbindingen die tijdens verbrandingsprocessen onderzoeken. In combinatie met afstelbare zachte ionisatie via-synchrotron gegenereerd vacuüm-ultraviolette straling, deze techniek biedt isomeer-opgelost informatie en mogelijk-fragment vrij massa spectra.

Flame Experimenten bij de Advanced Light Source: nieuwe inzichten in roetvorming Processen

Dit protocol beschrijft de bereiding van gasless nanogestructureerde energetische materialen (Ni + Al, Ta + C, Ti + C) met behulp van de korte termijn high-energy ball frezen (HEBM) techniek. Het beschrijft ook een snelle thermische beeldvormende methode om de reactiviteit van mechanisch gefabriceerde nanocomposieten bestuderen. Deze protocollen kunnen worden uitgebreid naar andere reactieve nanogestructureerde energetische materialen.

Voorbereiding en reactiviteit van gasless Nanostructured Energetische materialen

Een protocol voor het creëren van een brandstofrijke verbrandingsuitlaat wordt ontwikkeld door middel van verbrandingskarakterisering en wordt toegepast voor micro-buisvormige vlamondersteunde brandstofceltests en onderzoek.

Verbranding Karakterisatie en Model Fuel Development voor Micro-buis-Flame bijgestaan ​​Fuel Cells

Er werd een experimentele opstelling gecreëerd voor de helium-gestuurde kHz frequentieplasmastraal. De opstelling omvat een kooi voor de plasmavoeding en straal en een in eigen huis gebouwde reactor om plasma-geïnduceerde reactieve soorten te monitoren zonder de interferentie van de omgevingslucht.

Een atmosferische druk Plasma Setup om de reactieve species Formatie Onderzoek

In dit artikel wordt een vloeiende magnetronreactor beschreven die wordt gebruikt om efficiënte niet-evenwichtskemie te richten voor de toepassing van omzetting / activering van stabiele moleculen zoals CO 2 , N 2 en CH 4 . Het doel van de hier beschreven procedure is het meten van de in situ gastemperatuur en gasomzetting.

Niet-evenwicht Magnetron Plasma voor efficiënte hoge temperatuur chemie

Presenteren wij onze een apparaat op basis van hot-wire ontsteking in een hydrofoor behuizing en een bijbehorende methodologie om de minimale druk vereist voor het opwekken van duurzame verbranding in op basis van water emulsie explosieven te meten. Deze methode verbetert de karakterisering van het product als u wilt toestaan dat een hen meer om veilig te gebruiken tijdens het pompen en mengen van operaties.

Minimum druk van watergebaseerde emulsie explosieven branden

Stof opladen en mobilisatie wordt gedemonstreerd in drie experimenten met blootstelling aan thermisch plasma met bundel elektronen, bundel elektronen alleen of ultraviolette (UV) straling alleen. Deze experimenten presenteren het gevorderde begrip van elektrostatische stof vervoer en haar rol in het vormgeven van de oppervlakken van airless planetaire lichamen.

Experimentele methoden van stof opladen en mobilisatie op oppervlakken met blootstelling aan ultraviolette straling of plasma 's

Dit protocol wordt gepresenteerd om de installatie, behandeling en toepassing van de COST-Jet te karakteriseren voor de behandeling van diverse oppervlakken zoals vaste stoffen en vloeistoffen.

Oppervlakken behandelen met een koud atmosferisch drukplasma met behulp van de COST-Jet

Deze studie presenteert de methodologie voor het genereren van zes verschillende soorten plasmalozingen binnen een hyperbolische vortexplasmareactor voor de afbraak van microverontreinigingen in water, waaronder geneesmiddelen en per- en polyfluoralkylstoffen (PFAS).

Implementatie van een hyperbolische vortex plasmareactor voor de verwijdering van microverontreinigingen in water

Leer een atmosferische magnetronplasma-torch te ontsteken zonder extra vonkbronnen. Deze methode optimaliseert resonantiefrequentie en voorwaartse vermogen voor stabiele, continue plasma-operatie in diverse toepassingen.

Hoe maak je een atmosferische druk Magnetron Plasma Torch Ignite zonder extra vonkonststekers

Meer video's verkennen