TP series 高周波誘導熱プラズマ装置

高周波誘導により約１万度の熱プラズマを発生させ、物理的/化学反応的プロセスにより、球状化、ナノ粒子合成や厚膜合成が行えます。

特長

原理・特長

高周波誘導熱プラズマは、大気圧もしくは大気圧に近い減圧雰囲気において、高周波電力を局所的に集中させ、様々なガスを電磁誘導により瞬時に約１万度の超高温プラズマ状態に変えたものです。

この熱プラズマはアーク放電の領域に属し、このプラズマ中に原料（粉体・ガス・液体）を導入し、蒸発・溶融・分解・化学反応等により、ナノ粒子の合成や反応、微粉末の改質や球状化、成膜、有害ガスの分解などを行う事ができます。(プラズマプロセッシング)

高周波誘導熱プラズマの発生原理

水冷管の外側に誘導コイルを巻き、水冷管の中へアルゴンガスを供給します。誘導コイルへ高周波電力を流し、アルゴンガスにコロナ放電のトリガーを加えると、アルゴンガスが励起し熱プラズマが発生します。

数kPa以下の減圧下ではトリガーが無くても放電します。

ナノ粒子の合成原理

微粒子等の原料を熱プラズマ中へ供給すると、瞬時に蒸発・ガス化されます。プラズマの中心から尾炎部にかけて千℃単位で温度が下がりますが、その中を約10～20m/secで通過し、蒸発した原料が急冷され核生成・凝縮が行われて、ナノ粒子が生成されます。

特長

超高温のため、沸点の異なる異種原料でも、瞬間的にその場でフラッシュ蒸発させる事ができます。
無電極のため、原料成分のまま蒸発または溶融することができます。
高純度の材料合成が可能です。
様々なガスをプラズマ化することができ、高ラジカルの反応場で、酸化 / 還元 / 窒化 / 炭化などの化学反応や改質が可能です。
プラズマの超高温領域を通過後は急激に冷却されます。（超急冷プロセスにおける核生成・凝縮）
直流熱プラズマ（DCアーク放電）と比較して、大きなプラズマフレームが得られます。
さらにプラズマの流速は直流熱プラズマと比較して一桁遅いため、原料を十分に加熱・反応させることができます。