Плазма, индуцированная микроволнами
Что такое микроволновая плазма?
Плазма, индуцированная микроволновым излучением это аналитический прибор, используемый в области пищевой науки и техники. Его можно использовать в горнодобывающей, пищевой и сельскохозяйственной, химической, нефтехимической и обрабатывающей промышленности для обнаружения неорганических элементов в жидкостях.
Что такое микроволновая плазма?
Микроволновая плазма представляет собой микроплазму, полученную в условиях атмосферного давления. Он широко используется в качестве источника возбуждения для атомно-эмиссионной спектроскопии в газовой хроматографии.
Ионизированное газообразное вещество, состоящее из положительных и отрицательных ионов, образующихся в результате ионизации частично лишенных электронов из атомов и атомных кластеров с масштабами, превышающими длину Дебая макроскопического электрически нейтрального ионизированного газа, движение которого в основном управляется электромагнитными силами и демонстрирует замечательную коллективное поведение. Он широко распространен во Вселенной и часто рассматривается как четвертое состояние существования материи, за исключением твердого, жидкого и газообразного. Плазма является хорошим проводником электричества и может быть захвачена, перемещена и ускорена с помощью искусно спроектированных магнитных полей. Использование технологии микроволнового диапазона не только позволяет точно направлять микроволны в промежуточную область, но также уменьшает ненужные потери излучения из космоса, что повышает эффективность связи, что приводит к образованию плазмы высокой плотности.
Высокая температура плазмы может обеспечить высокую энтальпию рабочего тела для производства материалов, которые невозможно получить обычными методами. У него есть преимущества контролируемой атмосферы, относительно простого оборудования и возможности значительно сократить процесс, поэтому плазменная технология значительно развилась.
Наиболее распространенными плазмами являются электрические дуги, неон и флуоресцентные светоизлучающие газы, а также молнии и полярные сияния. С развитием науки и техники люди смогли искусственно генерировать плазму различными методами, что привело к широкому использованию плазменной технологии. Обычно плазма с температурой около 108 К называется высокотемпературной плазмой и в настоящее время используется только в экспериментах по управляемому термоядерному синтезу. Плазма промышленного назначения представляет собой низкотемпературную плазму с температурами от 2·103 до 5·104 К, которая может сохраняться в течение нескольких минут и даже десятков часов и в основном получается газоразрядными и горящими методами. Газовый разряд также делится на дуговой разряд, высокочастотный индукционный разряд и разряд низкого давления.
Особенность микроволновой плазмы
а. Более высокая степень ионизации и разложения. Более высокая чувствительность, пределы обнаружения до уровня ppb и превосходная аналитическая эффективность для одновременного измерения концентраций нескольких неорганических элементов в растворах образцов. Микроволновые плазменные атомно-эмиссионные спектрометры обеспечивают более высокие пределы обнаружения по сравнению с пламенными атомно-абсорбционными спектрометрами.
b. Отношение температуры электронов и ионов к температуре нейтрального газа очень высокое, и несущий газ поддерживает подходящую температуру. Это свойство в случае осаждения из паровой фазы позволяет не допускать слишком высокой температуры подложки.
c. Поддерживайте высокое давление воздуха в плазме.
d. Внутренних элементов нет. электродыВнутри плазменного резервуара, помимо рабочего газа, нет никаких других веществ. Он чистый и не содержит источников загрязнения. Плазмогенератор может прослужить долгое время.
e. Плазму можно удерживать в согласованном пространстве с помощью магнитного удержания. Микроволновые переходы и магнитные цепи могут быть совместимы.
f. Высокий коэффициент безопасности. Источник высокого напряжения и генератор плазмы изолированы друг от друга, что невозможно при использовании плазмы постоянного тока. Утечка микроволнового излучения невелика, и стандарты радиационной безопасности легко соблюдаются. Этого трудно достичь при использовании высокочастотной индукционной плазмы.
g. Микроволновые генераторы стабильны и просты в управлении.
h. Микроволновая плазма во многих случаях представляет собой относительно спокойную плазму, не сопровождающуюся высоким уровнем шума, как разряды постоянного тока.
i. Низкая стоимость эксплуатации. Автоматический режим работы исключает необходимость использования легковоспламеняющихся или дорогостоящих газов, что значительно снижает эксплуатационные расходы.
j. Повышенная безопасность в лаборатории. Устраняет риски, связанные с использованием легковоспламеняющихся и окисляющих газов, необходимостью подачи нескольких газов в лабораторию, а также ручной обработкой и перемещением баллонов.
Принцип работы микроволново-индуцированной плазмы
Азот высокой чистоты подается в трубку горелки, и за счет взаимодействия магнетрона и волноводного устройства в месте возбуждения импульсной трубки образуется высокочастотное магнитоэлектрическое поле, ионизирующее азот в микроволновую плазму с температура регулируется на уровне 5000К. Аэрозоль пробы вводится в газообразный азот через систему инжекции и формирует атомную эмиссию испытуемого элемента в трубке горелки. Затем эмиссионный свет атомного и ионного спектров вводится в монохроматор быстрого сканирования для спектроскопии и, наконец, регистрируется детектором.
Технические параметры микроволново-индуцированной плазмы
| Давление на выходе компрессора | 0.5MPa |
| Давление азота | 0.5MPa |
| Давление аргона | 0.35MPa |
| Время продувки газом | 5-10min |
| Время прогрева инструмента | 20-30min |
| Источник рабочего газа | Азот для плазмы и источник газа распыления. Воздух для защитного газа переднего оптического контура. Аргон должен использоваться только во время плазменного розжига. |
Применение микроволново-индуцированной плазмы
Применение плазмы, индуцированной микроволновым излучением
А. Микроволновая печь для приготовления чая.
Использование микроволновой технологии в процессе приготовления чая позволяет в полной мере проявить микроволновый тепловой эффект и нетепловой спецэффект, скорость нагревания. Молекулы воды в чае поляризованы в микроволновом электромагнитном поле, поэтому чай быстро нагревается изнутри, чтобы достичь критической температуры пассивирующих ферментов, что очень подходит для зеленого чая и других специальных операций по умерщвлению и сушке чая. Эффективные питательные вещества листьев чая не теряются. А цвет, аромат и вкус намного лучше, чем при традиционных методах обработки.
Б. Пищевая промышленность
Использование микроволновой пищи может быть сушка бактерий, дозревание, запекание, дезодорация, вздутие и консервация в свежем виде. Он использовался в производстве рисовой муки, хлопьев, сухого соевого молока, мешков, рассола, мясных небольших упаковок, лапши быстрого приготовления, чая для здоровья, выпечки, вяленой говядины, картофельных чипсов, сушеного рыбного филе, утки в соленой воде, кешью. орехи, арахисовый рис, семена дыни, соевые бобы и многие другие аспекты.
C. Фармацевтическая промышленность
Микроволновая технология в фармацевтической промышленности в основном используется в следующих областях: сушка и стерилизация порошков, гранул, таблеток, пилюль, слизистых веществ и других фармацевтических продуктов, фитопрепаратов, быстрая сушка, инсектициды и стерилизация. Микроволновая экстракция Для обработки трав, стерилизации жидкостей для приема внутрь и т. д. Микроволновая печь может равномерно и быстро высушить деревянные доски толщиной 1-6 см, на что уходит всего десять минут, при этом не образуются трещины и мелкие повреждения, а также уничтожаются яйца и личинки внутри древесины; её также можно использовать для обработки фанеры, склейки и сушки изделий из бамбука, удаления плесени и стерилизации.
D. Инсектициды и стерилизация
Микроволны можно использовать для стерилизации и уничтожения насекомых при более низкой температуре, и они могут обрабатывать продукты питания, лекарства, табак, древесину и т. д. На скорость нагрева не влияют толщина и форма материала.
Е. Десульфуризация
Сера в сыром угле находится в форме пирита. Пирит имеет более высокое содержание серы, чем уголь, поэтому использование микроволн позволяет выборочно нагревать пирит для реакции с газом для десульфурации, в то время как уголь не затрагивается. Идеальным методом является прерывистый нагрев импульсной волной длительностью 0.1 секунды, после чего колчеданная руда нагревается до высокой температуры 650 ℃. Этот метод эффективен для удаления серы без необходимости использования дорогостоящих катализаторов, что позволяет сэкономить деньги и снизить загрязнение окружающей среды.
F. Технология микроволновой плазмы
Технология микроволновой плазмы используется в процессах производства полупроводников для травления. распылениеОн используется для осаждения из паровой фазы и окисления кремниевых пластин. Также его можно применять для обработки поверхности металлов, сплавов и неметаллов; он может использоваться для плазменной спектроскопии с целью обнаружения более десятка элементов.
Г. Медицинский
Биологические эффекты микроволнового излучения подразделяются на тепловые и нетепловые. Его тепловой эффект в медицинских аспектах микроволновой физиотерапии, при радиотерапии и химиотерапии для лечения рака с помощью тепла. Кроме того, его можно использовать для микроволнового нагрева плазмы и размораживания замороженных органов. Он также может быть разработан микроволновым скальпелем, открытым ножом, чтобы быстро остановить кровотечение и уменьшить кровотечение.
H. Измерение
Микроволновые измерения очень точны, поэтому они подходят для непрерывных измерений в производстве и широко используются для измерения расстояния, измерения температуры, измерения толщины и скорости и т. д. Микроволны можно использовать для однородного спекания керамики с уплотнением при температуре до 2000 ℃ для получения крупная тонкая керамика. Микроволновая печь имеет широкий спектр применений в химии, таких как экстракция, гидролиз, каталитические реакции и т. д.
Использование микроволново-индуцированной плазмы
а. Слейте воду из Перистальтический насос трубку перед тем, как продуть.
b. Установите воздуховод вытяжного вентилятора на вентиляционное отверстие MP, чтобы обеспечить в лаборатории температуру 20-25℃ и влажность 50-70% (если лаборатория открыта для кондиционирования воздуха, необходимо держать вытяжной вентилятор открытым, чтобы предотвратить попадание конденсата в прибор).
c. Выполняйте «калибровку длины волны» прибора один раз в месяц.
d. Убедитесь, что концентрация исследуемого образца находится в диапазоне от 1 до 10 ppm.
e. Проверка прибора завершена, снимите зажим насоса и извлеките вытяжной вентилятор.
f. Слейте воду из компрессора и осушителя.
Как купить микроволновую плазму?
Если вы заинтересованы в нашем Плазма, индуцированная микроволнами или есть какие-либо вопросы, пожалуйста, напишите по электронной почте info@antiteck.com, мы ответим вам как можно скорее.