Эффективный генератор низкотемпературной плазмы аргона с расширяющимся каналом выходного электрода

Для исследования теплофизических, электрофизических и оптических свойств аргона, а также осуществления различных плазмохимических реакций создан генератор постоянного тока высокоэнтальпийной плазменной струи аргона с самоустанавливающейся длиной дуги и расширяющимся каналом выходного электрода. Проведен сопоставительный анализ электрофизических характеристик (ВАХ, КПД) в расширяющемся и цилиндрическом каналах постоянного сечения. Электрические, калориметрические и спектральные исследования показали, что созданный генератор низкотемпературной плазмы обеспечивает формирование на выходе из газоразрядного канала слабо расходящуюся $(2\alpha = 12^{\circ}{,}\,\alpha$ – угол полураствора$)$ плазменную струю аргона диаметром $5$–$8$ мм с энтальпией $5$–$10$ кДж/г и среднемассовой температурой $5$–$12$ кК, с концентрацией электронов в приосевой плазме $10^{17}$ cм$^{-3}$ при полной электрической мощности дугового разряда $2$–$10$ кВт и расходе плазмообразующего газа $1.5$–$3$ г/c. В зависимости от начальных условий на расстоянии $0$–$30$ мм от среза сопла генератора низкотемпературной плазмы скорость потока плазмы меняется в пределах от $990$ до $300$ м/c.