Управление реакционным объемом, формируемым в электронно-пучковом плазмохимическом реакторе

Васильева Т.М., Васильев М.Н.
Ключевые слова: ЭЛЕКТРОННО-ПУЧКОВАЯ ПЛАЗМА, РЕАКЦИОННЫЙ ОБЪЕМ, КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

Аннотация

Плазма, возбуждаемая инжекцией электронных пучков в плотные газообразные или гетерофазные среды (электронно-пучковая плазма (ЭПП)), и многофакторное пучково-плазменное воздействие на вещество являются интересными как для фундаментальных научных исследований, так и для новых технологических приложений (инжиниринга функциональных материалов, газо-жидкостной конверсии углеводородов, плазменной медицины и др.). Необходимость контролировать процесс обработки исходных веществ с целью получения продуктов с заданными свойствами требует управления параметрами плазмы в реакционном объеме, имея в виду присущее пучково-плазменным системам неоднородное пространственное распределение энерговыделения в этом объеме. Соответственно, характеристики плазмы и параметры, определяющие взаимодействие ЭПП с контактирующими с ней объектами, также пространственно неоднородны. В настоящей работе рассматриваются способы управления энерговыделением, концентрациями заряженных и нейтральных частиц, а также потоками этих частиц за счет варьирования условий инжекции электронного пучка в газообразную плазмообразующую среду, введение в эту среду специальных добавок (в том числе – в виде конденсированной дисперсной фазы) и наложения на ЭПП внешнего электрического поля. Приводятся результаты физических экспериментов и компьютерного моделирования реакционного объема пучково-плазменных реакторов, работающих в форвакуумном диапазоне давления, для некоторых их схемных и конструктивных решений.

Control of the reaction volume formed in an electron-beam plasma chemical reactor

Vasilieva T.M., Vasiliev M.N.
Keywords: ELECTRON-BEAM PLASMA, PLASMA REACTION VOLUME, COMPUTER SIMULATION

Abstract