等離子發(fā)生器的工作原理及構(gòu)造

1、等離子發(fā)生器的工作原理及構(gòu)造工作原理:1.電弧的物理本質(zhì)氣體放電電弧是在陰、陽(yáng)兩電極和它們之間的氣體空間組成。電弧的帶電粒子主要依靠氣體空間的氣體的電離和陰極電子發(fā)射兩個(gè)物理過(guò)程所產(chǎn)生的。同時(shí)伴隨著氣體分子的離解、激勵(lì)、擴(kuò)散、復(fù)合等過(guò)程。2. 電離、電離度電離：給氣體以足夠的能量。當(dāng)氣體粒子（分子和原子）的平均動(dòng)能大于其電離能時(shí)，束縛在原子軌道上運(yùn)動(dòng)的電子就會(huì)脫離其軌道成為自 由電子，失去電子的原子帶有正電荷成正電離子。這種中性氣體分子或原 子分離成正離子和電子的現(xiàn)象稱為電離。氣體電離因外加能量的種類不同可分為熱電離，電場(chǎng)電離，光電離三種。外界能量傳遞給氣體粒子的途徑，從本質(zhì)上講只有兩種：碰撞

2、傳遞和光輻射傳遞。激勵(lì)：當(dāng)中性氣體粒子受到外來(lái)能量還不足以使電子完全脫離原子或分子，但可以使電子從低能級(jí)轉(zhuǎn)移到高能級(jí)，使中性粒子的穩(wěn)定狀態(tài)被破壞，這種狀態(tài)稱為激勵(lì)。 電離度a：n en e+n gn e電子密度n g 中性粒子密度 n i 粒子密度，通常n e=n i （公式中無(wú)此項(xiàng)） *在熱力學(xué)平衡條件下，電離度a僅與氣體種類、粒子密度和溫度有 關(guān)。3. 電子發(fā)射:電弧中起導(dǎo)電作用的帶電粒子除依靠電離過(guò)程產(chǎn)生外，還要從電極表面發(fā)射電子。使一個(gè)電子由金屬表面飛逸出來(lái)所需最低外加能量稱為逸出 功。不同金屬材料有不同的逸出功。所有金屬的氧化物的逸出功都比原金 屬小。按外加能量的形式不同，電子發(fā)射機(jī)

3、構(gòu)有熱發(fā)射、電場(chǎng)發(fā)射、光發(fā)射、粒子碰撞發(fā)射四種。4. 等離子體-物質(zhì)的第四態(tài)。所謂等離子體是氣體電離度a達(dá)到一定程度的氣體，這種等離子體具有下列特性:A. 導(dǎo)電性：因?yàn)榈入x子體中存在自由電子、正、負(fù)離子 ，所以有很強(qiáng)的導(dǎo)電性.B.電準(zhǔn)中性：在等離子的空間內(nèi)，帶正電荷和帶負(fù)電荷的粒子數(shù)量相等符號(hào)相反，故等離子體呈電中性.C.與磁場(chǎng)的可作用性：等離子體是帶電粒子組成的導(dǎo)電體，所以可用磁場(chǎng)控制等離子體的位置、形狀和運(yùn)動(dòng).在物理學(xué)中規(guī)定：a> 0.1%是等離子體.它具備等離子體的特性a< 0.1%為弱電離氣體.這種氣體的性質(zhì)和沒(méi)有發(fā)生電離的氣體性質(zhì)接近等離子體分類:按溫度分高溫等離子體:低

4、溫等離子體熱等離子體冷等離子體5. 等離子弧此名來(lái)源與等離子體這一術(shù)語(yǔ).等離子?。鹤杂呻娀⊥ㄟ^(guò)壓縮形成的，又稱“壓縮電弧”壓縮電弧的截面變小，比一般電弧的能量更集中、溫度更高、流速更快，電離度大。產(chǎn)生壓縮電弧的裝置等離子發(fā)生器等離子電弧在等離子發(fā)生器中形成的過(guò)程中， 受到三種壓縮效應(yīng)。它所 產(chǎn)生的等離子弧比任何火焰和一般電弧高的多的溫度和很高的流速。這三 種壓縮是:A.機(jī)械壓縮效應(yīng):在陰、陽(yáng)極之間的氣流連續(xù)地流過(guò)陽(yáng)極的孔道，而被電離形成的電弧, 通過(guò)直徑較小的孔道噴出，使電弧被機(jī)械的幾何尺寸進(jìn)行強(qiáng)行壓縮。顯然, 陽(yáng)極孔徑越小，孔道越長(zhǎng)，對(duì)電弧的壓縮越甚。B. 熱壓縮效應(yīng):陽(yáng)極材料是2#合金+紫

5、銅，都具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，由于有水 冷作用，使陽(yáng)極孔壁溫度很低。當(dāng)氣體流過(guò)陽(yáng)極孔道，靠近壁面的氣流受到冷卻，形成很簿冷氣流（冷氣壁）。冷氣壁的氣體電離度很低，幾乎不能 通過(guò)電流，迫使電弧電流往電離度較高的中心部位流過(guò)，即使電弧向中心 壓縮。顯然，對(duì)孔道壁面的冷效果，氣體流量大小和通過(guò)方式（直流還是旋流） 等將影響壓縮效應(yīng)的強(qiáng)弱。C. 自磁壓縮效應(yīng):電弧有一定流向。電弧弧柱相當(dāng)于電流方向相同的平行導(dǎo)體束， 每根通 電導(dǎo)體在其周圍都產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)對(duì)每根導(dǎo)體電磁力都是指向這束導(dǎo)體的 中心，從而使電弧受到壓縮。*另外，我們的發(fā)生器還設(shè)有電磁線圈，線圈產(chǎn)生的外加磁場(chǎng)也是控制電弧壓向中心的。等離子發(fā)生器的構(gòu)造:組成：功能部件：陽(yáng)極、電子發(fā)射槍（陰極）、促使工作氣體旋轉(zhuǎn)的風(fēng)環(huán)、電磁線圈、拉弧機(jī)構(gòu)。基礎(chǔ)部件:托架、小車、陽(yáng)極支架。輔助部件:進(jìn)、回水箱、空氣箱、儀表組件、機(jī)殼、水、電、氣接頭及連管、專用工具。工作原理:1.風(fēng)、水、電條件具備（包括設(shè)定好電流、拉弧距離）2.啟動(dòng)拉弧機(jī)構(gòu)，完成電弧建立的工作循環(huán)。拉弧機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電子發(fā)射槍前進(jìn)，陰陽(yáng)極接觸（500m后拉弧電機(jī)斷電），主電流加到設(shè)定值，