Details

Цель работы - разработка экспериментального стенда для ВЧ-плазмотрона пониженного давления. Для этого был произведен расчет параметров генераторной лампы ГУ-5А. Различают два основных типа ламповых генераторов: с независимым возбуждением и с самовозбуждением. Их отличие, главным образом, состоит в том, что при независимом возбуждении колебания генерируются извне, частота этих колебаний задаётся самим источником. При самовозбуждении колебания генерируются непосредственно внутри ламповых генераторов, а их частота задаётся самим же генератором. Во время расчетов были оцифрованы анодные и сеточные характеристики лампового генератора. Позже эти данные использовались для моделирования источника питания в COMSOL Multiphysics, где были получены графики анодного и сеточного напряжения, а также найдены подходящая частота (25,1 МГц) и мощность в плазме в нагрузочном контуре (P=4,7 кВт). В дальнейшем с помощью этих значений, а также построения самого плазматрона в COMSOL Multiphysics, были получены значения плазмы и электромагнитного поля. Для верности было решено сделать расчеты при разных значениях КПД источника от 0.5 до 1. И из этих расчетов получили, что при КПД 0.7 и меньше плазмы нет, и что результаты не могут являться физическими.

The purpose of the work is to develop an experimental stand for a low-pressure HF plasma torch. To do this, the parameters of the generator lamp GU-5A were calculated. There are two main types of tube generators: with independent excitation and with self-excitation. Their main difference is that, when independently excited, vibrations are generated from the outside, the frequency of these vibrations is set by the source itself. During self-excitation, vibrations are generated directly inside the tube generators, and their frequency is set by the generator itself. During the calculations, the anode and grid characteristics of the tube generator were digitized. Later, these data were used to model the power supply in COMSOL Multiphysics, where graphs of the anode and grid voltage were obtained, as well as a suitable frequency (25.1 MHz) and plasma power in the load circuit (P=4.7 kW) were found. Later, using these values, as well as the construction of the plasma torch itself in COMSOL Multiphysics, plasma and electromagnetic field values were obtained. To be sure, it was decided to make calculations for different values of the source efficiency from 0.5 to 1. And from these calculations it was obtained that there is no plasma at an efficiency of 0.7 or less, and that the results cannot be physical.