電磁波-高頻混性等離子體炬的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電磁波-高頻混性等離子體炬，尤其涉及一種將通過電磁波發生的等離子體流入到高頻等離子體炬的混性等離子體炬。
【背景技術】
[0002]目前公開的技術中已經有通過利用電磁波的等離子體炬及利用高頻的等離子體炬進行合成的方法及裝置。
[0003]現有發明專利文獻I (授權專利第10-0631828號)公開了一種具有圓筒形感應線圈結構體的一體型電感耦合等離子體炬。
[0004]根據現有專利文獻1，將高頻等離子體炬的感應線圈部分制作成圓筒形感應線圈結構體并以同軸方式配置在炬外壁與等離子體收納管之間，以在外壁與感應線圈結構體之間、感應線圈結構體與收納管之間形成雙重的環形流路23、24，通過高頻輸入端將感應線圈結構體與炬外壁一體化，使得炬的主要結構體能夠分離成炬外壁、感應線圈結構體及等離子體收納管，根據需要選定炬的各構體的最佳材料與加工方法并使用，因此能夠提高炬性能及經濟性。
[0005]根據上述現有高頻等離子體炬，高頻等離子體炬可以在炬內部利用大范圍、大體積的超高溫(8，000-10，000K)熱等離子體加熱固態粉末或噴霧液態的注入物使得熔融或蒸發，也可以通過加熱氣體進行熱分解或提高熱焓。上述作業通常可以在能夠承受2，000K以上溫度的耐火物質構成的收納管內部進行，也可以通過噴射射流(jet)形態的等離子體火焰在收納管出口外部進行，因此能夠廣泛應用于熔射噴涂高熔點物質、合成超細粉末、化學沉積、垃圾焚燒及熱分解處理等領域，并且越來越多地用于需要新技術開發的多種領域。
[0006]高頻等離子體炬具有無電極、大體積、適宜的氣流速度等特征，因此適合用于多種科學領域及工業領域。但是電極的構件使得高頻等離子體炬對流入到等離子體內的反應物等外部不利因素非常敏感。實際中，當反應物任意超出很小量時，流入等離子體內的反應物將會造成等離子體起伏、引發等離子體快速淬火(quenching)。這種高頻等離子體的敏感特性阻礙在各領域的應用。
[0007]因此，即使說高頻等離子體炬在各領域能否正常工作主要取決于向等離子體內注入反應物時等離子體能否保持穩定也不為過。因此，可以向高頻等離子體發生區域內流入高溫(?5，000K)、高密度的等離子體流以解決高頻等離子體的快速淬火問題及相應的不穩定性問題。
[0008]本申請的發明人意識到這種問題并進行研宄，通過如下構成解決現有高頻等離子體炬的問題，開發出了能夠解決高頻等離子體快速淬火問題及相應的不穩定性問題的電磁波-高頻混性等離子體炬。
[0009][現有技術文獻]
[0010][專利文獻]
[0011](發明專利文獻1)KR10-0631828B1
【發明內容】
[0012]技術問題
[0013]本發明的目的在于提供一種能夠解決現有高頻等離子體炬的問題，以克服高頻等離子體快速淬火問題及相應的不穩定性問題的等離子體炬。
[0014]根據用于達成上述目的的本發明一個實施例，本發明可以公開一種電磁波-高頻混性等離子體炬。所述電磁波-高頻混性等離子體炬可以包括:電磁波振蕩器，其發生電磁波；電源供應部，其向所述電磁波振蕩器供應電源；電磁波傳輸線路，其傳輸所述電磁波振蕩器發生的電磁波；第一等離子體形成氣體供應部，其注入等離子體形成氣體；電磁波放電管，其通過從所述電磁波傳輸線路流入的電磁波與從所述第一等離子體形成氣體供應部注入的等離子體形成氣體發生等離子體；高頻放電管，其接收從所述電磁波放電管流入的電磁波等離子體流；感應線圈結構體，其與所述高頻放電管同軸，內部設置有感應線圈；夕卜壁，其包圍所述感應線圈結構體；冷卻水流路，其以所述高頻放電管為中心流入和排出冷卻水；以及第二等離子體形成氣體供應部，其向所述高頻放電管流入等離子體形成氣體。
[0015]并且，所述電磁波-高頻混性等離子體炬還可以包括:反應氣體供應部，其向所述高頻放電管注入反應氣體。
[0016]并且，所述電磁波-高頻混性等離子體炬還可以包括:高頻輸入輸出用銅管，其向所述感應線圈結構體輸入輸出高頻。
[0017]并且，所述等離子體形成氣體是CO2，所述反應氣體可以是CH4、H20或O2中的一種。
[0018]并且，所述冷卻水流路包括:第一冷卻水流路，其形狀為環形，位于所述外壁與所述感應線圈結構體之間；以及第二冷卻水流路，其形狀為環形，位于所述感應線圈結構體與所述高頻放電管之間，其中所述第一冷卻水流路與所述第二冷卻水流路相互連接且與外部隔離，從所述冷卻水流路的一側部注入的冷卻水可以沿所述冷卻水流路從另一側部排出。
[0019]本發明通過上述結構向高頻等離子體發生區域內流入高溫(?5，000K)、高密度的等離子體流以解決高頻等離子體的快速淬火問題及相應的不穩定性問題。
【附圖說明】
[0020]圖1為根據本發明優選實施例的電磁波-高頻混性等離子體炬的功能框圖；
[0021]圖2為根據本發明優選實施例的電磁波-高頻混性等離子體炬的示意圖。
【具體實施方式】
[0022]以下參照附圖詳細說明根據本發明實施例的電磁波-高頻混性等離子體炬。本發明可做多種變更，可以具有多種形態，以下在附圖中顯示特定實施例并在說明書中進行詳細說明。但其目的并非將本發明限定于所公開的形態，實際上應該理解為包括本發明思想及技術范圍內的所有變更、等同物及替代物。在說明各附圖時對相同的構成要素標注相同的附圖標記。為明確說明本發明，附圖中各構件的尺寸比實際有所放大。
[0023]并且，第一及第二等用語可用于說明多種構成要素，但所述構成要素不得限定于所述用語。所述用語只是用于區分一個構成要素與其他構成要素。例如，在不脫離本發明技術方案的前提下，可以把第一構成要素命名為第二構成要素，同樣也可以把第二構成要素命名為第一構成要素。
[0024]本申請中所使用的用語只是用于說明特定實施例，而并非限定本發明。單數的表現形式在無特殊說明的情況下也包括復數。應該將本申請中的“包括”或“具有”等用語理解為存在說明書中記載的特征、數字、步驟、動作、構成要素、部分或其組合，而不應理解為預先排除一個或多個其他特征或數字、步驟、動作、構成要素、部分或其組合
[0025]另外若無另行定義，本文中使用的包括技術用語或科學用語在內的所有用語均表示與本領域普通技術人員通常理解相同的意思。通常使用的詞典中定義過的用語應解釋為與相關技術的文章脈絡相一致的意思，本申請中沒有明確定義的情況下不得解釋為怪異或過度形式性的意思。
[0026]電磁波等離子體炬發生裝置參見本申請發明人的之前授權專利即韓國發明專利公報10-0394994號。為了參考，該專利原封整合到本發明。
[0027]圖1為根據本發明優選實施例的電磁波-高頻混性等離子體炬的功能框圖。
[0028]電磁波-高頻混性等離子體炬100可以包括:電磁波振蕩器120，其發生電磁波；電源供應部110，其向所述電磁波振蕩器供應電源；電磁波傳輸線路130，其傳輸所述電磁波振蕩器發生的電磁波；第一等離子體形成氣體供應部170，其注入等離子體形成氣體；電磁波放電管150，其通過從所述電磁波傳輸線路130流入的電磁波與從所述第一等離子體形成氣體供應部注入的等離子體形成氣體發生等離子體；高頻放電管160，其接收從所述電磁波放電管流入的電磁波等離子體流；感應線圈結構體111，其與所述高頻放電管同軸，內部設置有感應線圈；外壁，其包圍所述感應線圈結構體；冷卻水流路190，其以所述高頻放電管為中心流入和排出冷卻水；以及第二等離子體形成氣體供應部180，其向所述高頻放電管流入等離子體形成氣體。
[0029]并且，所述電磁波-高頻混性等離子體炬100還可以包括:反應氣體供應部140，其向所述高頻放電管注入反應氣體。
[0030]并且，所述電磁波-高頻混性等離子體炬10