等離子發(fā)生器的工作原理及構(gòu)造

1、精選文檔等離子發(fā)生器的工作原理及構(gòu)造一 工作原理：1. 電弧的物理本質(zhì)氣體放電電弧是在陰、陽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放射兩個(gè)物理過程所產(chǎn)生的。同時(shí)伴隨著氣體分子的離解、激勵(lì)、集中、復(fù)合等過程。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別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

2、有兩種：碰撞傳遞和光輻射傳遞。 激勵(lì)：當(dāng)中性氣體粒子受到外來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)。eeg 電離度：e電子密度 g中性粒子密度 i粒子密度，通常ei （公式中無此項(xiàng)）* 在熱力學(xué)平衡條件下，電離度僅與氣體種類、粒子密度和溫度有關(guān)。3. 電子放射：電弧中起導(dǎo)電作用的帶電粒子除依靠電離過程產(chǎn)生外，還要從電極表面放射電子。使一個(gè)電子由金屬表面飛逸出來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。全部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，電子放射機(jī)構(gòu)有熱放射、電場(chǎng)放射、光放射、粒子

3、碰撞放射四種。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達(dá)到肯定程度的氣體，這種等離子體具有下列特性：A. 導(dǎo)電性: 由于等離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)把握等離子體的位置、外形和運(yùn)動(dòng).在物理學(xué)中規(guī)定: 0.1%是等離子體.它具備等離子體的特性0.1%為弱電離氣體.這種氣體的性質(zhì)和沒有發(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:低溫等離子體熱等離子體冷等離子體5等離子弧此名來源與等

4、離子體這一術(shù)語.等離子弧: 自由電弧通過壓縮形成的，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、陽極之間的氣流連續(xù)地流過陽極的孔道，而被電離形成的電弧，通過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。明顯，陽極孔徑越小，孔道越長(zhǎng)，對(duì)電弧的壓縮越甚。B. 熱壓縮效應(yīng)：陽極材料是2合金+紫銅，都具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，由于有水冷作用，使陽極孔壁溫度很

5、低。當(dāng)氣體流過陽極孔道，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，幾乎不能通過電流，迫使電弧電流往電離度較高的中心部位流過，即使電弧向中心壓縮。明顯，對(duì)孔道壁面的冷效果，氣體流量大小和通過方式（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)：電弧有肯定流向。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)體在其四周都產(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)也是把握電弧壓向中心的。二 等離子發(fā)生器的構(gòu)造：組成：功能部件：陽極、電子放射槍（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)?；A(chǔ)部件：托架、小車、陽極支架。幫助部件：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)電子放射槍前進(jìn)，陰陽極接觸（500m后拉弧電機(jī)斷電），主電流加到設(shè)定值，拉