يمكن أن تختلف درجة حرارة مفاعل البلازما اختلافًا كبيرًا اعتمادًا على الطريقة المستخدمة لتوليد البلازما والتطبيق المحدد.
وتتراوح درجة الحرارة من بضع مئات من الدرجات المئوية إلى ملايين الدرجات المئوية.
ويعتمد هذا التباين على ما إذا كانت البلازما تُستخدم في عمليات الترسيب أو التفاعلات الكيميائية أو الاندماج النووي.
شرح النقاط الرئيسية:
1. طرق التسخين في مفاعلات البلازما:
البلازما المؤيّنة: هذه هي الطريقة الأكثر شيوعًا، باستخدام الليزر أو الموجات الدقيقة لرفع درجة الحرارة حتى 500-1000 درجة مئوية.
التسخين الحراري: تتضمن استخدام فتيل داخل الحجرة لرفع درجة الحرارة إلى 2000-2500 درجة مئوية.
طرق أخرى: يمكن أيضًا نقل الحرارة باستخدام الترددات الراديوية أو التفاعلات الكيميائية أو نفث البلازما أو لهب الأكسجين والأسيتيلين أو التفريغ القوسي أو التيار المباشر.
2. تطبيقات محددة ودرجات الحرارة المقابلة:
الترسيب الكيميائي للبخار الكيميائي بمساعدة البلازما بالموجات الدقيقة (MW-CVD): في هذه العملية، يمكن تسخين الركائز عن طريق التسخين بالحث حتى 1000 درجة مئوية.
بلازما التفاعلات الكيميائية: يتم إشعال البلازما عن طريق تفريغ كهربائي (100 - 300 فولت)، مما يشكل غلافًا متوهجًا حول الركيزة، مما يساهم في الطاقة الحرارية التي تحرك التفاعلات الكيميائية.
أفران البلازما: يمكن أن تعمل في درجات حرارة منخفضة (750 درجة مئوية للنترة بالبلازما) أو درجات حرارة عالية (تصل إلى 1100 درجة مئوية للكربنة بالبلازما).
الاندماج النووي (وعاء التفريغ ITER): تصل البلازما إلى درجة حرارة قصوى تبلغ 150 مليون درجة مئوية لتسهيل تفاعل الاندماج.
3. تقنيات توليد البلازما:
البلازما المقترنة بالسعة: تتضمن قطبين كهربائيين معدنيين متوازيين تفصل بينهما مسافة صغيرة، متصلين بمصدر طاقة الترددات اللاسلكية والأرض، مما يشكل بلازما تشبه المكثف في دائرة كهربائية.
البلازما المقترنة حثيًا: على الرغم من أن هذه الطريقة غير مفصّلة في المراجع، إلا أنها تتضمن ملف تحريض حول حجرة البلازما، مما يخلق مجالاً مغناطيسياً يؤين الغاز.
4. التحكم والتنظيم في مفاعلات البلازما:
التحكم في تدفق الغاز ودرجة الحرارة: في مفاعل MW-CVD، تدخل الغازات إلى المفاعل من خلال أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ، ويتم تنظيم معدل التدفق بواسطة مقياس تدفق الكتلة الذي يمكن التحكم فيه. وتتراوح ضغوط التشغيل من بضعة تورات إلى عدة مئات من التورات، ويتم التحكم فيها بواسطة جهاز تحكم بمقياس التفريغ.
تسخين الركيزة: في تقنية MW-CVD، يمكن تسخين الركائز عن طريق التسخين بالحث و/أو التسخين التحيزي، بشكل مستقل عن توليد البلازما.
ويُعد فهم درجة حرارة مفاعل البلازما أمرًا بالغ الأهمية لضمان توافق معلمات العملية مع النتائج المرجوة.
ويتيح التباين في درجة الحرارة لمفاعلات البلازما أن تكون أدوات متعددة الاستخدامات في مختلف التطبيقات العلمية والصناعية.
مواصلة الاستكشاف، استشر خبرائنا
أطلق العنان لإمكانات أبحاثك مع مفاعلات البلازما المتطورة من KINTEK SOLUTION.
من التحكم الدقيق في درجة الحرارة إلى التطبيقات المتنوعة، فإن معداتنا المتخصصة مصممة خصيصًا لتلبية احتياجاتك الفريدة.
لا تفوّت فرصة تعزيز قدرات مختبرك - [تواصل مع خبرائنا اليوم] لاكتشاف كيف يمكن لحلولنا المصممة خصيصًا أن ترتقي بإنجازاتك العلمية.
