Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Томский государственный университет систем управления
и радиоэлектроники (ТУСУР)
Кафедра радиоэлектроники и защиты информации (РЗИ)
ВЧ ГЕНЕРАТОР ДЛЯ ПИТАНИЯ ПЛАЗМОХИМИЧЕСКОГО РЕАКТОРА Отчет по преддипломной практике
		Выполнил студент гр. з49 специальности 210302 ___________ Добрычев К.С.
		___ _________ 2015 г.
		Руководитель практки: ___________ Романюк А.И.
		___ _________ 2015 г.
		Руководитель практки от университета: ___________ Богомолов С.И.
		___ _________ 2015 г.
г. Томск – 2015

Содержание

1 Введение 3

2 Плазмохимия 4

3 Плазмохимический реактор 5

4 Генераторы 7

5 Разработка УМ 8

5.1 Прототип изделия 8

5.2 Однотактная схема УМ. 9

5.3 Двухтактный усилитель с динамической нагрузкой и резонансным звеном. 11

5.4 Двухтактный трансформаторный каскад с общей точкой. 12

Выводы 16

ПРИЛОЖЕНИЕ А

1 Введение

Список сокращений:

П/х- плазмохимия(плазмохимический);ВЧ- высокочастотный;УМ- усилитель мощности;

Цель практики– изыскание оптимальной структуры выходного каскада УМ ВЧ генератора для питания плазмохимического реактора.

Для достижения цели ставятся следующие задачи:

• Изучение принципа работы п/х реактора

• Разработка схем выходного каскада УМ в среде Multisim.

Информация о компании:

ООО "ПТК "ТРАНСЭЛЕКТРО", дата регистрации – 22 января 2003 года, регистратор – Инспекция МНС России по городу ТОМСКУ ТОМСКОЙ области. Полное официальное наименование – ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КОМПАНИЯ "ТРАНСЭЛЕКТРО". Юридический адрес: 634033, г. ТОМСК, ул. ЛОМОНОСОВА, д. 38. Основным видом деятельности является: "Производство частей приборов, аппаратов и инструментов для измерения, контроля, испытания, навигации и прочих целей". Компания также зарегистрирована в таких категориях как: "Производство радиолокационной, радионавигационной аппаратуры и радиоаппаратуры дистанционного управления", "Производство интегральных схем, микросборок и микромодулей". Директор –Романюк Анатолий Иванович. Организационно-правовая форма (ОПФ) – общества с ограниченной ответственностью. Тип собственности – частная собственность.

Основной вид деятельности:

• Производство частей приборов, аппаратов и инструментов для измерения, контроля, испытания, навигации и прочих целей;

Дополнительные виды деятельности компании:

• Производство радиолокационной, радионавигационной аппаратуры и радиоаппаратуры дистанционного управления;

• Производство интегральных схем, микросборок и микромодулей;

Общероссийский классификатор продукции по видам экономической деятельности:

• Приборы и аппаратура для измерения или обнаружения ионизирующих излучений прочие, не включенные в другие группировки;

• Анализаторы автоматические для определения реакций антиген-антитело, включая иммуноферментные, иммунофлюоресцентные, иммунохемилюминесцентные анализаторы;

• Системы электроизмерительные информационные диагностические (для прочностных испытаний, для контроля технологических процессов, для определения свойств материалов);

• Средства СЕВ наземные;

• Приборы и инструменты навигационные, метеорологические, геодезические, геофизические и прочие;

•Приборы радиоизотопные;

•Анализаторы масс-спектрометрические;

•Машины и приборы для измерения твердости прочих материалов и конструкций;

2 Плазмохимия

Плазмохимия область химии, в которой изучаются химические процессы в низкотемпературной плазме, закономерности протекания реакций в ней и основы плазмохимической технологии. Плазма с температурой 10³-2 ×10⁴ К и при давлении 10^-6-10⁴ ам, а также неравновесная плазма искусственно получается в устройствах, называется плазматронами. Взаимодействие между реагентами в плазме приводит к образованию конечных (целевых) продуктов, которые могут выводиться из состояния плазмы путём быстрого охлаждения (закалки). Основной особенностью плазмохимических процессов является то, что в плазме образуются в значительно больших концентрациях, чем при обычных условиях проведения химических реакций, многие реакционноспособные частицы - возбуждённые молекулы, электроны, атомы, атомарные и молекулярные ионы, свободные радикалы (образование некоторых из таких частиц возможно только в плазме), которые обусловливают новые типы химических реакций.

Плазмохимические реакции протекают, как правило, в неравновесных условиях, когда подсистемы единой реагирующей многокомпонентной системы могут иметь различные поступательные температуры, значительно различаются вращательная, колебательная и электронная температуры, нарушается больцмановская заселённость энергетических уровней и т.п. (подробней см. в ст. Кинетическая теория газов). Неравновесность может быть обусловлена различными физическими воздействиями - электромагнитного поля, быстропеременного давления, сверхзвукового истечения,- а также самой химической реакцией, которая, будучи пороговым процессом, уменьшает количество молекул, обладающих энергией, превышающей пороговую изменяя тем самым вид функции распределения молекул по энергиям. Так, например, в тлеющем разряде, ВЧ и СВЧ разрядах при низких давлениях средняя энергия электронов 3-10 эв (функция распределения их по энергиям существенно отличается отМаксвелла распределения), средняя колебательная энергия молекул и радикалов £ 1 эв, в то время как средняя поступательная и вращательная энергия ~ 0,1 эв.

Механизмы плазмохимических реакций имеют ряд особенностей, обусловливаемых следующими факторами. 1) Реакции диссоциации, приводящие, в частности, к образованию радикалов свободных, могут быть лимитирующими стадиями. Эти реакции инициируются присутствующими в низкотемпературной плазме возбуждёнными и заряженными частицами, например колебательно- и электронно-возбуждёнными молекулами и электронами. 2) За счёт электронного удара ускоряются процессы колебательной релаксации и диссоциации молекул не только через основное, но и через электронно-возбуждённые состояния. Влияние электронного удара становится определяющим в изотермической плазме при степенях ионизации свыше 10^-3 а для плазмы с резко различающимися температурами электронов и тяжёлых частиц - при любых степенях ионизации. При диссоциации и рекомбинации через электронно-возбуждённые состояния возрастает значение неадиабатических переходов. 3) Диссоциация через электронно-возбуждённые состояния является двухстадийным процессом: сначала происходит электронное возбуждение, а затем - диссоциация возбуждённых состояний (нестабильных и стабильных, в результате предиссоциации). 4) Существенную роль в диссоциации начинают играть ионно-молекулярные реакции с участием электронно-возбуждённых ионов.

Плазмохимические реакции, как правило, являются многоканальными процессами. Это и определяет всё многообразие экспериментально осуществляемых реакций в низкотемпературной плазме; путём изменения условий генерирования плазмы и регулирования ее состава можно направлять реакции по тому или иному каналу.

Плазмохимическая технология - новая область промышленной химической технологии. Её особенности определяются спецификой механизмов и кинетики плазмохимических реакций, а также спецификой химических процессов в низкотемпературной плазме и плазменных струях. Высокие скорости плазмохимических процессов (продолжительность 10^-2-10^-5 сек) позволяют уменьшить размеры промышленной аппаратуры и оборудования. (Так, для процесса плазмохимического пиролиза метана плазменный реактор производительностью 25000 т в год имеет длину 65 см и диаметр 15 см.) Сближение времени перемешивания реагентов в плазменных струях и времени реакций приводит к тому, что значительная часть процессов лимитируется оптимальным турбулентным перемешиванием до молекулярного уровня. Закалка плазмохимических реакций осуществляется в области максимума образования нужных продуктов. Как правило, плазмохимические процессы легко управляемы; они хорошо моделируются и оптимизируются. Во многих случаях плазмохимическая технология позволяет получать материалы (например, высокодисперсные порошки, плёнки, покрытия) и вещества, обладающие весьма ценными свойствами (вольфрам, например, приобретает устойчивость к рекристаллизации и ползучести, анизотропию эмиссионных свойств). В промышленных и полупромышленных масштабах реализованы многие плазмохимические процессы: получение ацетилена и технического водорода из природного газа; получение ацетилена, этилена и водорода из углеводородов нефти (дистиллятов и сырой нефти); производство синтез-газа для получения винилхлорида; фиксация атмосферного азота (получение азотной кислоты); получение пигментной двуокиси титана и других важных промышленных продуктов.