Analysis of an RF induction plasma torch with a permeable ceramic wall

Authors

  • Javad Mostaghimi,

    Attaché de Recherche, Corresponding author
    1. Faculté des Sciences Appliquées, Departement de Génie Chimique, Universüé de Sherbrooke, Sherbrooke, Québec J1K2R1
    • Laboratoire des Technologies Electrochimiques et des Electrotechnologies d'Hydro-Québec, Shawinigan, Québec, G9N 6W9
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  • Michel Dostie,

    Graduate Student, Corresponding author
    1. Faculté des Sciences Appliquées, Departement de Génie Chimique, Universüé de Sherbrooke, Sherbrooke, Québec J1K2R1
    • Laboratoire des Technologies Electrochimiques et des Electrotechnologies d'Hydro-Québec, Shawinigan, Québec, G9N 6W9
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  • Jerzy Jurewicz

    Attaché de Recherche, Corresponding author
    1. Faculté des Sciences Appliquées, Departement de Génie Chimique, Universüé de Sherbrooke, Sherbrooke, Québec J1K2R1
    • Laboratoire des Technologies Electrochimiques et des Electrotechnologies d'Hydro-Québec, Shawinigan, Québec, G9N 6W9
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Abstract

An analysis is made for an rf plasma torch with a permeable ceramic tube as the contaminant tube. The temperature, flow, and electromagnetic fields in the rf torch are obtained along with the argon flow, the gas and matrix temperatures. The results show that about 80% of the plasma radiation losses are trapped by the ceramic wall. For optimum cooling, a wall with variable thickness is proposed. The results also indicate that argon is not a suitable gas for cooling the permeable wall.

Abstract

On a effectué une analyse pour un chalumeau à plasma rf muni d'un tube de céramique perméable comme tube de confinement. La température, l'écoulement et les champs magnétiques dans le chalumeau rf sont obtenus, ainsi que l'écoulement de l'argon et les températures du gaz et de la matrice. Les résultats indiquent qu'environ 80 % des pertes par radiation du plasma sont piégées par la paroi de céramique. Pour un refroidissement optimal, on propose une paroi d'épaisseur variable. Les résultats indiquent également que l'argon est un gaz qui ne convient pas pour refroidir la paroi perméable.

Ancillary