چین بادوام ترین مشعل پلاسمایی جهان را ساخت
به گزارش انجمن پارسیان، مشعل های پلاسما به صورت سنتی چند ساعت بیشتر دوام نمی آورند، اما هم اکنون دانشمندان چینی با طراحی های جدید و انقلابی توانسته اند کاری کنند که آنها چندین سال دوام بیاورند.
به گزارش انجمن پارسیان به نقل از ایسنا، پژوهشگران مؤسسه علوم فیزیک هیفی(Hefei) در چین با موفقیت طول عمر یک مشعل پلاسما را از چند صد ساعت به چند سال بالا بردند.
به نقل از آی ای، در بیانیه مطبوعاتی آنها آمده است که با انجام این کار به طولانی ترین مشعل پلاسمای جهان دست یافته اند.
مشعل پلاسما وسیله ای است که جریان ثابتی از پلاسما را که حالت چهارم ماده است، تولید می کند. در این حالت، ماده بسیار گرم می شود و الکترون ها از ماده جدا می شوند و در نتیجه گاز یونیزه می شود.
سپس از این گاز میتوان برای برش دقیق مواد رسانای الکتریکی و ازاین رو در کاربردهای صنعتی بهره برد.
گازهای بی اثر مانند هلیوم، نئون و آرگون معمولا در مشعل های پلاسما استفاده می شوند. آرگون مخلوط با هیدروژن رایج ترین مخلوط گازی در صنعت است، چونکه مقرون به صرفه است و داغ ترین شعله و شفاف ترین برش ها را بوجود می آورد.
مشعل پلاسما چگونه کار می کند؟
مشعل پلاسما برای فرایند برش با موادی که مقرر است برش داده شود، قوس تشکیل می دهد. این قوس بوسیله ی یک نازل مسی هدایت می شود که دارای یک سوراخ ریز است.
این خروجی ظریف، افزایش دما و سرعت پلاسمایی که از مشعل خارج می شود را تسهیل می کند. یک مشعل پلاسما می تواند به دمای ۲۰ هزار درجه سانتیگراد(۳۶ هزار درجه فارنهایت) برسد.
جریان مشعل پلاسما همینطور به حذف مواد مذاب از سطح کمک می نماید. بر خلاف برش با استفاده از اکسیژن، برش پلاسما فلز تحت فرایند را اکسید نمی نماید. ازاین رو میتوان از آن در طیف گسترده ای از مواد مانند فولاد ضد زنگ، چدن، آلومینیوم و آلیاژهای غیر آهنی بهره برد.
این رویکرد علاوه بر برش، در زمینه های دیگری مانند متالورژی کم کربن، آماده سازی مواد کربنی و کروی سازی پودر هم استفاده می شود.
در تمام این کاربردها، کاتد تخلیه می شود و باید باردیگر پر شود. این امر طول عمر مشعل را محدود می کند و در عین حال هزینه های نگهداری در رابطه با تجهیزات را زیاد می کند.
یک چاره ساده پایدار
حالا یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی ژائو پنگ، استاد انستیتوی علوم فیزیکی هیفی، چاره ساده و موثری برای مشکل کاتد پیدا کرده است.
در این مطالعه که تحت نظارت آکادمی علوم چین انجام شد، یک سیستم تغذیه پیوسته برای کاتد بوجود آمد که می تواند به سرعت کاتدهای قدیمی و فرسوده را بدون قطع شدن مشعل پلاسما پر کند.
این طراحی مبتکرانه است، چونکه نه تنها به غلبه بر یک بلکه بر چندین مانع مرتبط با استفاده از مشعل های پلاسما کمک می نماید.
لی جون مهندس ارشد مؤسسه هیفی که در این مطالعه مشارکت داشت، اظهار داشت: این طراحی بر پنج مانع اصلی همچون قابلیت هدایت، رسانایی حرارتی، آب بندی، خنک کنندگی با آب و مکانیسم نیروی محرکه غلبه می کند.
مشعل های پلاسمای معمولی حدود ۱۶۰ ساعت کار می کنند. حالا با تغذیه مداوم کاتد، این حداقل مدت کاری است که مشعل پلاسمای جدید می تواند انجام دهد.
این تیم با نوآوری خود به مشعل های پلاسما اجازه می دهد تا برای مدت طولانی کار کنند و در نتیجه زمان از کار افتادگی و هزینه های تعمیر و نگهداری آنها کاسته می شود.
به قول پژوهشگران چینی، هم اکنون با این نوآوری زمان عملیات گاز مشعل پلاسما از چند روز به چند سال افزایش پیدا کرده است.
پروفسور ژائو در یک بیانیه مطبوعاتی اظهار داشت: ما طولانی ترین مشعل پلاسمایی جهان را ساخته ایم.
تلاش دانشمندان چینی کارایی این فرایند را بیشتر از پیش بهبود می بخشد و منجر به توسعه کاربردهای صنعتی بیشتر مشعل پلاسما می شود.
منبع: parsianforum.ir
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب