Способ проведения плазмохимических реакций

.80 5 192 51)5 Н 0 10 ОУДАРСТВЕНКЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯПРИ ГКНТ СССР КОМИТЕТОТНРЫТИ 1 М ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ИДЕТЕЛЬСТВУ АВТОРСКОМУ 46) 21) 22)(56) Р зика х Наука,Авт У 4922 идман А.А.ой плазмы,аиов В.Д., Фрически активы984, с. 415.ское свидетелкл. Н 05 Н ьство СССР1/00, 1976 ОВЕДЕНИЯ ПЛАЗМОХИМИЧЕС" относится к плаэмонологии, в частности авновесной плаэмохиИзобретен химической т прикладной н камеразов, о Ток Цель изоб бочего давле ше и увеличе акции, а такжобъема и уме тения - повышение рая до атмосферного и выхода продуктов ренчение рабочегоние потерь частиц и реактора.ествляется следующкч саь, сношениеджоулевИ; иЧчто в эпучка вкие ползначениобратнуюмежду 1 ие вые увел ше пучка на стСпособ о(54) СПОСОБ ПРКИХ РЕАКЦИЙ(57) Изобретение относится к плаэмохимической технологии, в частностик приклацной неравновесной плазмохимии. Целью изобретения является повышение рабочих давлений до атмосфернго и выше и увеличение выхода продуктов реакции. В камеру, содержащуюрабочую смесь газов, вводится релятивистский импульсно-периодический образом,Релятивистский импульсно-периодический электроннлй пучок ввятч "я пучок. Ток 1 пучка ограничивается величиной альфеновского тока 1 1, Ток 1 пучка, равновесный радиус. К пучка, длительность импульсов, их число и и скважность 8 выбирают такими, чтобы в среде генерировалось электрическое вихревое поле, напря- женность которого такова,что обеспечивает при длительности одиночного импульса ц соотношение между джоулевыми потерями И и ионизациониыЕми потерями Ы, 1 с 11+И - 5 Дж/см атмЮ /У;1. Полная длительность макроимпульса (группы и одиночных импульсов) пЯ сс, где с я - время протекания обратных реакций, а паузу между импульсамиопределяют исходя иэ скорости эвакуации продуктов с 2 К/Су, где Св - скорость звука, и ток пучка выбирается из условия стабилизации резистивной шланговой неустойчивости. 1 з.п. ф-лы. наполненную рабочей смесью ри давлении выше атмосферно пучка, его равновесный раформа, длительность импулькважность 8 определяют соотыежцу иониэационными 11 и ми И потерями, Величины определяются .также и тем, висимости от величины тока 1 зннкают вихревые электричесЕ. Задаваясь оптимальным1 отношения Ы,/У; К н решаязалечу, находят соотношениеВ, ".и Б. Величина К зави1, с 1 (2)Энергия Е частиц пучка определяетдлину Ь самофокусированной частипучка и тем самым. длину Ь активнойвоны реактора.Ь сЬ =а 1 КА (с МэВ+Ь) /(Ер) У (3)где Ь=0,5 МэВ;а=5 10 г/кА МэВ смЕ - средний заряд ядер атомов рабочей среды;- плотность рабочей среды(г/см ),Стабилизация реэистивной шланговой неустойчивости пучка, приводящей к поперечному смещению пучка ивыбрасыванию его на стенки камеры,достигается приустановке РЬ /К 10,(4) где Рщ Г 21/1Дополнительным средством стабилизации может служить внешнее магнитное поле. Пауза между макронмпульсами о должна выбираться исходя изьскорости эвакуации продуктов реакций иэ активной зоны реактора 3 ) 2 К/С(5) где С -, скорость звука.Условия (3), (4) определяют область допустимых значений тока 1 пучка и энергии электронов пучка,Наиболее эффективным способом ис- ПОЛЬЗОВаНИЯ ЭНЕРГНИ Эпг.КтРОШУОГО ПУЧ- ка является ее тр;1 нсформэ 1 ня в энергию колебательной с 2 тепени с 1 абоды моЛЕкул гооно, ерг 1 с 1. Иг о,г 1 о ич это 3 1501снт от состава рабочей смеси и иници,ируемого процесса, Токи пучка должныбыть достаточно высокими, однако ихзначение не должно превышать величину альфеновского тока Т.1 с ТАпшс //е, (1)где с - скорость света;3 ч/с; ш,е, ч - масса, заряд и ско"рость электронов пучке, У1-(Р,Число иипупьсов пучка определяютиз условия, чтобы энерговыход за время макроимпульса равнялся требуемомузначению Я, При этом полная длительность макроимпульса=пБ не должнапревышать время протекания обратныхреакций ь й .4го параметры пучка выбираются такими, чтобы йри напряженности Е вихревого электрического поля величина Е/Яр где Я - плотность молекул рабочей среды, обеспечивала такое соотношение между джоулевыми 1 гу и иониЕзационными Я; потерями, которое удовлетворяет соотношениям1 С 14=1 г 1 +У 5 (6)смЧ атм 192510 151 г 1 /111," 1. (7)Использование изобретения позволит осуществить неравновесное возбуждение плотного газа; добитьсяоптимального для инициирования плаз 20 мохимических реакций распределенияэнергии, вложенной в среду, по различным степеням свободы молекул, которое достигается вариацией амплитуды и длительности микроимпульсов;увеличить за счет использования эф 5фекта самофокусировки рабочий объемреактора,1В результате выход продуктов реакций может быть повышен в 10 разфпо сравнению со способом проведенияплазмохимических реакций по прототипу эа счет увеличения мощности реактора до 40-100 МВт (с учетом того,что в реакторе используется лишь таэнергия, которая теряется пучком надлине Ь). формула изобретения 401, Способ проведения плазмохимических реакций, включающий инжекцнюв газовую смесь импульсно-периодического пучка заряженных частиц, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения рабочего давления доатмосферного и вьппе и увеличениявыхода продуктов реакции, ток 1 пучка, его равновесный радиус Кр длитЕЛЬНОСтЬ ИМПУЛЬСОВ ф 1,р ИХ ЧИСЛО П, 50 скважность 8 и паузу между макроим"пульсами сч выбирают такими, чтобывеличины энерговыходов эа счет дисснпацин индуцированных плазменныхтоков И и иониэационных потерь Я;55 удовлетворяли условиям1 (Дж/ем ати)Я;+Я й 5 Дж/см атм),ЕР6величину тока 1 пучка выбирают изусловия Составитель, К, КлоповскийТехред Л.Олийнык КорректорК 1(равцова Редактор Е.Хоринв Заказ 4357 Тираж 679 ПодписноеВЯИИПЙГосудврственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР 113035, Москва, 3"35, Раущская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.уагород, ул. Гагарина, 101 15071926электронный пучок, при этом областьдопустимых значений энергии 6 частицпучка и тока пучка выбирают из усло 11д вия выполнения режима свмофокусировгде 1 д - вльфеновский . ток 15ки на длине реактора 1,при этом полная длительность макроимпульса с п 8 Фц не должна превышать 1 1 см 1 а 1 кА 1 (ЕИэВ+Ь)/время протекания обратных реакций, /(ЕГг/см 3)а пауа св должна удовлетворять Уро 1- 10 е в 5,10-,1Ьщ 0,5;Й, )2 К/Сше, Я - плотность рабочей среды;Е - средний заряд ядер атомовгде Св " скорость звука.ра оче среды,2. Способ по п. 1, о т л и ч в- и условия стабилизации пучка относи"ш щ и й с я тем, что, с цельш увели- тельно резистивной шланговой неустойчения рабочего объема и уменьшениячивостипотерь частиц пучка на стенки реак- (йтора, исполь зуется релятивистский 1.,(21/1 д)" /К 10.