工作频率及装置结构对射频感应等离子体特性影响的数值研究

作者：陈文波; 陈伦江; 刘川东; 程昌明; 童洪辉^*; 朱海龙

来源：高电压技术, 2019, 45(01): 316-323.

DOI：10.13336/j.1003-6520.hve.20181229030

• 射频感应耦合
• 湍流等离子体
• 温度
• 流场
• 数值模拟

为研究射频感应等离子体(RFICP)受等离子体发生器装置结构及工作频率的影响效应,以期可以为装置的正常工作提供参考,首先建立了射频感应热等离子体的湍流模型,然后利用商业软件ANSYS FLUENT对等离子体发生器装置内的纯氩气热等离子体温度及流场分布进行了计算,并研究了工作频率及装置结构的变化对射频感应等离子体传热及流动特性的影响。研究结果表明:提高装置的工作频率、增大等离子体炬内半径、增加射频线圈匝数并减小两匝线圈间距均能使发生器装置内的等离子体轴向速度减小,等离子体温度显著增加,并对等离子体炬内的流场分布产生较大的影响。因此可以通过改变相应的装置结构及工作频率来控制等离子体发生器装置内的温度和流场分布,以便使装置能够稳定运行。

• 单位
  核工业西南物理研究院; 电子工程学院; 南华大学