Tuning characteristics of cylindrical microwave plasma source operated with argon, nitrogen and methane at atmospheric pressure

• Autorzy: Hrycak B. , Jasiński M. , Mizeraczyk J.

Warianty tytułu

PL

Charakterystyki strojenia cylindrycznego mikrofalowego generatora plazmy w argonie, azocie i metanie pod ciśnieniem atmosferycznym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The cylindrical microwave plasma source (MPS) is a device used to produce high temperature plasma at atmospheric pressure and high working gases flow rates. In our experiment the plasma was generated with 2.45 GHz microwaves at powers between 600 W and 6000 W. At optimal positions of movable plunger, the use of argon, nitrogen and methane as the working gases caused, that 15 %, 0 % and 17 % of the incident power was reflected, respectively. The MPS can be used in gas processing applications.

PL

Prezentowany cylindryczny mikrofalowy generator plazmy jest urządzeniem wytwarzającym plazmę o wysokiej temperaturze pod ciśnieniem atmosferycznym, przy wysokich przepływach gazów. Plazma wzbudzana jest mikrofalami o częstotliwości 2,45 GHz i mocy od 600 W do 6000 W. Odpowiednio dla argonu, azotu oraz metanu przy optymalnym położeniu ruchomego zwarcia moc fali odbitej wynosiła 15%, 0% oraz 17% mocy fali padającej. Generator plazmy może być używany m.in. do obróbki gazów.

Słowa kluczowe

EN

plasma sources; microwave discharges; tuning characteristics; gas processing

PL

generator plazmy; wyładowania mikrofalowe; charakterystyka strojenia; obróbka gazów

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 88, nr 6
• Strony: 98--101
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., wykr.

Twórcy

autor

Hrycak B.

autor

Jasiński M.

autor

Mizeraczyk J.

• The Szewalski Institute of Fluid Flow Machinery Gdańsk, Centre for Plasma and Laser Engineering,

Bibliografia

• [1] Moisan M., Sauve G., Zakrzewski Z., Hubert J., An atmospheric pressure waveguide-fed microwave plasma torch: the TIA design, Plasma Sources Sci. Technol. 3 (1994), No. 4, 584-592
• [2] Petitpas G., Rollier J.-D., Darmon A., Gonzalez-Aguilar J., Metkemeijer R., Fulcheri L., A comparative study of nonthermal plasma assisted reforming technologies, Int. J. Hydrogen Energy, 32 (2007), No. 14, 2848-2867
• [3] Bromberg L., Cohn D.R., Rabinovich A., Alexeev N., Samokhin A., Ramprasad R., Tamhankar S., System Optimization and Cost Analysis of Plasma Catalytic Reforming of Natural Gas, Int. J.Hydrogen Energy, 25 (2000) 1157-1161
• [4] Moisan M., Zakrzewski Z., Rostaing J.-C., Waveguidebased single and multiple nozzle plasma torches: the TIAGO concept, Plasma Sources Sci. Technol., 10 (2001), No. 3, 387-394
• [5] Green K.M., Borras M.C., Woskow P.P., Flores G.J., Hadidi K., Thomas P., Electronic Excitation Temperature Profiles in an Air Microwave Plasma Torch, IEEE Trans. Plasma Sci. 29 (2001), No. 2, 399-406
• [6] Wylie S.R., Al-Shamma’a A.I., Lucas J., Stuart R.A., An atmospheric microwave plasma jet for ceramic material processing, J. Mater. Process. Technol., 153-154 (2004), No. 3, 288-293
• [7] Pfuch A., Cihar R., Deposition of SiO thin films by microwave induced x plasma CVD at atmospheric pressure, Surf. & Coat. Technol., 183 (2004), No. 2-3, 134–140
• [8] Peelamedu R., Kumar D., Kumar S., Microwave atmospheric pressure plasma for surface treatment and reactive coating on steel surfaces, Surf. & Coat. Technol., 201 (2006), No. 7, 4008–4013
• [9] Tendero C., Tixier C., Tristant P., Desmaison J., Leprince P., Atmospheric pressure plasmas: A review, Spectrochim. Acta Part B, 61 (2006), No. 1, 2-30
• [10] Uhm H.S., Hong Y.C., Shin D.H., A microwave plasma torch and its applications, Plasma Sources Sci. Technol., 15 (2006), No. 2, S26-S34
• [11] Shin D.H, Bang C.U., Kim J.H., Han K.H., Hong Y.C., Uhm H.S., Park D.K., Kim K.H., Modification of metal surfaces by microwave plasma at atmospheric pressure, Surf. & Coat. Technol., 201 (2007), No. 9-11, 4939–4942
• [12] Jasiński M., Mizeraczyk J., Dors M., Microwave discharge generator operated at high gas flow rate, Przegląd Elektrotechniczny, 84 (2008), nr 3, 77-79
• [13] Leins M., Schulz A., Walker M., S chumacher U, Stroth U., Development and characterization of an atmosphericpressure microwave plasma torch, IEEE Trans. .Plasma Sci., 36 (2008), No. 4, 982-983
• [14] Goch M., Jasiński M., Mizeraczyk J., Microwave microdischarge generator based on coaxial line, Przegląd Elektrotechniczny, 84 (2008), nr 3, 80-82
• [15] Kroplewski Ł., Jasiński M., Dors M., Zakrzewski Z., Mizeraczyk J., Coaxial microplasma source, Przegląd Elektrotechniczny, 85 (2009), nr 5, 119-120
• [16] Nowakowska H., Jasiński M., Mizeraczyk J., Electromagnetic field distributions in waveguide-based axialtype microwave plasma source, Eur. Phys. J. D, 54 (2009), No. 2, 511-518
• [17] Nowakowska H., Jasiński M., Mizeraczyk J., Optymalizacja transferu energii w mikrofalowym generatorze plazmy zasilanym falowodowo, Przegląd Elektrotechniczny, 86 (2010), nr 7, 84-86
• [18] Jasiński M., Goch M., Mizeraczyk J., Urządzenie mikrofalowe do generacji płaszczyzny plazmowej, Przegląd Elektrotechniczny, 86 (2010), nr 7, 112-114
• [19] Hrycak B., Jasiński M., Mizeraczyk J., Mikrofalowy generator mikrowyładowania w azocie, Przegląd Elektrotechniczny, 86 (2010), nr 7, 115-117
• [20] Jasiński M., Mizeraczyk J., Zakrzewski Z., Ohkubo T., Chang J.S., CFC-11 destruction by microwave plasma torch generated atmospheric-pressure nitrogen discharge, J. Phys. D: Appl. Phys., 35 (2002), No. 18, 2274-2280
• [21] Baeva M., Gier H., Pott A., Uhlenbusch J., Hoschele J., Steinwandel J., Pulsed microwave discharge at atmospheric pressure for NOx decomposition, Plasma Sources Sci. Technol., 11 (2002), No. 1, 1-9
• [22] Jasiński M., Dors M., Mizeraczyk J., Destruction of freon HFC-134a using a nozzleless microwave plasma source, Plasma Chem. Plasma Process., 29 (2009), No .5, 363-372
• [23] Jasiński M., Dors M., Mizeraczyk J., Production of hydrogen via methane conversion using microwave plasma source with CO2 or CH4 swirl, Przegląd Elektrotechniczny, 85 (2009), nr 5, 121-123
• [24] Jasiński M., Dors M., Mizeraczyk J., Applications of atmospheric pressure microwave plasma source for production of hydrogen via methane reforming, Eur. Phys. J. D, 54 (2009), No. 2, 179-183