[发明专利]用于固态电源的多线圈感应等离子体火炬

摘要

一等离子体火炬，包括：一管状火炬体，一安装在所述管状火炬体的近端的气体分布头用于供应至少一种气体物质进入所述管状火炬体内的轴向室；一低频固态电源连接多个轴向安装在管状火炬体第一感应线圈和管状火炬体远端之间的感应线圈。所述第一感应线圈提供形成等离子体的气体物质点火所需要的感应能量。所述第二感应线圈提供所述等离子体火炬操作需要的工作能量。所述第二感应线圈可以以串联和/或并联方式与所述固态电源连接以与所述固态电源的阻抗相匹配。

主权项

1.一感应等离子体火炬，包括：一具有近端和远端的管状火炬体，并且包括一具有第一直径的圆筒形内表面；一等离子体限制管，(a)由具有高热传导系数的材料制造，(b)限定一轴向室，将高温等离子体限制在该室内，及(c)包括一具有稍微比所述第一直径小的第二直径的圆筒形外表面；所述等离子体限制管被安装在所述管状火炬体内部，并且使所述圆筒形内和外表面同轴来限定在所述内和外表面之间一个具有均匀厚度的薄环形室；一安装在所述管状火炬体的近端的气体分布头，用于供应至少一种气体物质进入由所述等离子体限制管限定的轴向室；一冷却流体供应管，与所述薄环形室连接，用于在所述环形室内建立冷却流体的高速流，所述形成该限制管的高热传导系数的材料和冷却流体的高速流同时有助于将由高温等离子体加热产生的热量有效地从所述等离子体限制管传输到所述冷却流体内以因此有效地冷却所述限制管；一具有高频输出的第一电源；一具有低频输出的包括第一和第二端子的第二电源；一系列位于所述管状火炬体的近端和远端之间并基本上与所述管状火炬体同轴地安装在管状火炬体上的感应线圈，所述系列感应线圈包括：一与所述第一电源的高频输出相连接的第一感应线圈，以感应地将能量施加到提供在所述轴向室内的至少一种气体上；及多个在所述第一感应线圈和所述管状火炬体远端之间的第二感应线圈，所述第二感应线圈各自具有端子；及一互连电路，设置在(a)所述第二电源低频输出的第一和第二端子之间，(b)所述第二感应线圈的端子之间，以将所述第二感应线圈以一串联和/或并联的布置连接在所述第一和第二端子之间，使：-基本上使所述多个第二感应线圈的输入阻抗与所述第二电源的输出阻抗匹配；和-感应地将能量施加到被提供到所述轴向室的至少一种所述气体中。