СВЧ-плазмотрон и способ генерации плазмы

Результат выполнения научно-исследовательской разработки. СВЧ-плазмотрон и способ генерации плазмы предназначен для обеспечения генерации высокотемпературной плазмы в технологических процессах. Относится к средствам генерирования плазмы СВЧ-разряда и может быть использовано в промышленных технологиях для плазмохимического синтеза, обработки материалов и утилизации отходов. СВЧ плазмотрон содержит металлическую цилиндрическую водоохлаждаемую разрядную камеру, устройство ввода СВЧ энергии в разрядную камеру, устройство ввода в разрядную камеру вихревого (вращающегося вокруг оси камеры) защитного потока газа, выходное сопло в одном из торцов камеры запредельного для электромагнитной волны возбуждаемой внутри разрядной камеры, СВЧ узел, соединяющий плазмотрон с источником СВЧ энергии, состоящий из волноводного делителя или волноводного моста, прямоугольных волноводов, соединяющих выходные плечи делителя или моста с плазмотроном, отличающемся тем, что прямоугольные волноводы подсоединяются к двум коаксиальным волноводным трубами, подсоединяемыми к разрядной камере вдоль ее оси через продольные щели со сдвигом по азимуту разрядной камеры на 90 градусов, при этом длины прямоугольных волноводов отличаются друг от друга на величину, обеспечивающую сдвиг по фазе между электромагнитными волнами типа Н11, возбуждаемые через щели соединения разрядной камеры с коаксиальными трубами-волноводами, смещенных относительно друг друга на 90 градусов, подсоединение прямоугольных волноводов к трубам-волноводам выполнено в зоне, уделенной от щели соединения трубы-волновода с разрядной камерой на расстояние не менее двух диаметров трубы-волновода, здесь же расположено герметизирующее окно, а устройства, формирующие вращающийся поток плазмообразующего газа размещаются в разряднойкамере, в трубах-волноводах размещены коаксиальные коротко замыкающие поршни, герметизирующие диэлектрические окна устанавливаются внутри торца прямоугольных волноводов и внутри коаксиальных труб, при этом внутри разрядной камеры дополнительно расположен электродуговой плазмотрон. Техническим результатом является создание надежного плазмотрона промышленной производительности при сохранении преимуществ безэлектродного разряда. Сущность изобретения заключается в создании СВЧ-плазмотрона, в котором ввод СВЧ-энергии и закрученного потока газа в разрядную камеру осуществляется через продольную щель из коаксиального волновода, при этом герметизирующее диэлектрическое окно удалено из активной зоны разряда, а для предотвращения рециркуляции газа в осевой зоне установлена дополнительная внутренняя труба, что обеспечивает генерацию стабильной высокотемпературной плазмы при мощности свыше 30 кВт и атмосферном давлении. Разработка защищена патентом РФ № 2826447.