Układ zastępczy i charakterystyki elektrodynamiczne mikrofalowego aplikatora plazmowego typu rezonator wnękowy (915 MHz)

Mikrofalowe aplikatory plazmowe wykorzystuje się m.in. do obróbki gazów, w tym do produkcji wodoru poprzez reforming węglowodorów. W pracy przedstawiono elektryczny schemat zastępczy o stałych skupionych mikrofalowego aplikatora typu rezonator wnękowy, wykonanego z odcinka falowodu prostokątnego WR 975. Omówiony aplikator plazmowy pracuje przy częstotliwości 915 MHz. Wyładowanie mikrofalowe powstaje w tym aplikatorze pod ciśnieniem atmosferycznym. Głównym elementem konstrukcyjnym aplikatora jest falowód o obniżonej wysokości, w którym zamontowano dwie elektrody w postaci zbieżnej rurki i pręta. Dość dobra zgodność wyników obliczeń charakterystyk strojenia z wynikami pomiarów świadczy o tym, że mimo pewnych ograniczeń w stosowaniu schematów zastępczych o stałych skupionych są one przydatne w praktyce.

---

We present equivalent circuit of existing cavity-resonant type microwave plasma applicator. The applicator can be used for conversion of hydrocarbons into hydrogen. It operates at atmospheric pressure and frequency of 915 MHz. There are two electrodes mounted in reduced height waveguide. Between the electrodes the electric field is enhanced. One of essential characeteristics of any microwave plasma applicator is power transfer from the feeding line to the plasma. It can be expressed as ratio PR / PI, where PI and PR are the power of the incident and reflected waves, respectively. Tuning characteristics of the microwave applicator is a dependence of PR / PI on the position of the movable short normalized to the wavelength. The equivalent circuit includes formulas which allow to calculate tuning characteristics of discussed cavity-resonant-type microwave applicator. The calculated tuning characteristics are very similar to those obtained from an experiment.