एक उच्च-प्रदर्शन माइक्रोवेव प्लाज्मा स्रोत जो डायलेक्ट्रिक वेज का उपयोग करता है

सारांश माइक्रोवेव से प्लाज्मा ऊर्जा परिवर्तन दक्षता और प्लाज्मा आत्म-आग लगाने की सरलता ऐसे महत्वपूर्ण कारक हैं जो माइक्रोवेव प्लाज्मा स्रोतों (MPSs) के अनुप्रयोगों को प्रभावित करते हैं। यह अध्ययन डायलेक्ट्रिक वेज का उपयोग करके आत्म-आग लगाने और सुधारित ऊर्जा परिवर्तन के लिए एक नवोन्मेषी MPS प्रस्तुत करता है। पहले, हमने एक ग्रेडियंट अपवर्तनांक के साथ एक डायलेक्ट्रिक वेज बनाया, जो वायु से डायलेक्ट्रिक सामग्री की ओर विद्युत क्षेत्र को मार्गदर्शित करता है और डायलेक्ट्रिक में माइक्रोवेव प्रसारण को सुविधाजनक बनाता है। विद्युतचुंबकीय सिमुलेशन के माध्यम से, हमने यह खोजा कि डायलेक्ट्रिक वेज का आकार और अनुमति कितनी मात्रा में विद्युत क्षेत्र वितरण को प्रभावित करते हैं। फिर, डायलेक्ट्रिक वेज के आधार पर MPS को डिज़ाइन किया गया। इस विन्यास में, एक डायलेक्ट्रिक ट्यूब डिस्चार्ज ट्यूब को घेरती है, जो प्लाज्मा की ओर विद्युतचुंबकीय तरंगों को मार्गदर्शित करने के लिए डायलेक्ट्रिक वेज से जुड़ी होती है। हमने Drude मॉडल का उपयोग करके MPS के प्रदर्शन का विश्लेषण किया, विभिन्न इलेक्ट्रॉन घनत्व और टकराव आवृत्तियों में माइक्रोवेव ऊर्जा परिवर्तन दक्षता का मूल्यांकन किया। परिणामों की तुलना एक सामान्य उपयोग किए जाने वाले MPS से की गई जो एक टेपरड वेवगाइड पर आधारित थी, यह दिखाती है कि प्रस्तावित MPS विभिन्न संचालन परिस्थितियों में व्यापक अनुप्रयोग क्षमता रखती है। अंततः, विभिन्न गैसों का उपयोग करके कम दबाव में प्रयोग किए गए, जो टेपरड वेवगाइड MPS की तुलना में लगभग 40% अधिक औसत ऊर्जा परिवर्तन दक्षता दिखाते हैं। प्रयोगों से यह भी संकेत मिलता है कि प्रस्तावित MPS निम्न शक्ति स्तरों पर आत्म-आग लगाने की अधिक क्षमता रखती है। ये निष्कर्ष डायलेक्ट्रिक वेज को सम्मिलित करने की दक्षता को उजागर करते हैं, जिससे MPS प्रदर्शन को बढ़ाता है, जो व्यापक औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए अनुकूल बनाता है।