[實用新型]帶點火隧道的水冷射頻等離子反應器

有效

• 申請號: 200820177732.8
• 申請日: 2008-11-20
• 公開（公告）號: CN201316616Y
• 公開（公告）日: 2009-09-30
• 發明（設計）人: 葉高英;劉川東;古忠濤
• 申請（專利權）人: 核工業西南物理研究院
• 主分類號: B01J19/08
• 分類號: B01J19/08;H05H1/26
• 代理公司: 核工業專利中心
• 代理人: 高尚梅

技術領域

本實用新型涉及低溫等離子反應器，具體涉及一種水冷射頻等離子體反應器。

背景技術

等離子體具有高溫、高焓、高活性和溫度梯度大的特性，用等離子體做熱源在納米粉末材料的制備與微米亞微米粉末材料的球化處理等方面，具有較大的技術優勢。射頻等離子體技術和設備由于其不帶入任何雜質、運行持續穩定、材料制備產能高和設備造價適中，使之較微波和直流弧等離子體熱源更廣泛地應用于粉末材料處理領域，比如熔制石英棒(法國)，粉末材料球化(加拿大)，納米材料制備(日本)等研制的系統在世界范圍均有應用。

射頻等離子體系統用于粉末材料制備和處理，對等離子體參數的調節和控制有較嚴格的要求。目前國內一般采用惰性氣體冷卻的方式，氣體用量較大，成本較高，另外由于氣體流量大，等離子體參數難以控制；對于點火方式，一般點火方式容易引入雜質，純凈度不高，加拿大采用真空觸發點火，法國采用一套液壓設備控制和驅動金屬絲棒進入點火，撤離反應室等方法，但均存在造價高、結構組件復雜，難以應用到反應器設計之中的缺點。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種利于調節和控制等離子體參數、成本低、點火不引入雜質的帶點火隧道的水冷射頻等離子反應器。

本實用新型是這樣實現的：一種帶點火隧道的水冷射頻等離子反應器，它包括一個固定件，與固定件下部密封連接的石英管套件，貫穿固定件并與其密封連接的粉體原料注入槍，在石英管套件外套有高頻感應線圈，所說的石英管套件是由內石英管、中石英管和外石英管同軸布置而成，外石英管與內石英管下端相連，中石英管的下端與外石英管和內石英管的底部之間留有流通間隙，使內石英管和中石英管之間，中石英管與外石英管之間形成石英管套件的冷卻通道，在固定件上設有冷卻水進、出口，它們與石英管套件的冷卻通道相通；所說的粉體原料注入槍是由鋼制的內管、中管和外管同軸布置而成，外管和內管的底部之間相連，中管的下端與外管和內管的底部之間留有流通間隙，使內管和中管之間，中管與外管之間形成粉體原料注入槍的冷卻通道，在固定件上還開有注入槍冷卻水進、出口，它們與粉體原料注入槍冷卻通道相通；在固定件上同時還設有反應氣體輸入口和保護氣體輸入口，它們均與內石英管相通；在石英管套件外下側開有點火隧道，在點火隧道內設有可移動的放電裝置。

上述帶點火隧道的水冷射頻等離子反應器中，所述的高頻感應線圈是用紫銅管外包套聚四氟乙稀管，繞制成直經相同的4～5匝同軸線圈。

本實用新型的優點是：在石英管的外下側設有點火隧道，在點火隧道內設有放電裝置，采用一種新的點火方式，僅用一個小的電機驅動和定位放電裝置的放電端頭進入點火隧道，即可配合完成點火啟動等離子體的操作過程，點火隧道僅用石英管一種材料相互熔接構建，簡捷實用，設備成本低廉，操作簡便，不引入雜質；石英管套件和粉體原料注入槍內均有水冷卻通道，即采用水冷方式，成本低廉，且有利于參數的調節和控制，可較大幅度地提高設備的應用性能，等離子體電弧可在較寬的能量區間穩定運行。

附圖說明

圖1是本實用新型提供的一種帶點火隧道的水冷射頻等離子反應器結構剖面示意圖；

圖2是本實用新型提供的一種帶點火隧道的水冷射頻等離子反應器中粉體原料注入槍結構剖面示意圖。

圖中：1粉體原料注入槍，2反應氣體輸入口，3保護氣體輸入口4內石英管，5石英管冷卻水出口，6固定件，7石英管冷卻水進口，8高頻感應線圈，9中石英管，10石英管套件，11放電裝置，12點火隧道，13等離子體炬，14外石英管，15注入槍冷卻水進口，16注入槍冷卻水出口，17內管，18中管，19外管。

具體實施方式