प्लाज्मा टार्च

प्लाज़्मा टॉर्च (जिसे प्लाज़्मा आर्क, प्लाज़्मा गन, प्लाज़्मा कटर या प्लास्माट्रॉन के रूप में भी जाना जाता है) प्लाज़्मा (भौतिकी) का एक निर्देशित प्रवाह उत्पन्न करने के लिए एक उपकरण है। प्लाज्मा जेट का उपयोग अपशिष्ट निपटान के लिए प्लाज्मा काटना, प्लाज्मा आर्क वेल्डिंग, प्लाज्मा छिड़काव और प्लाज्मा गैसीकरण सहित अनुप्रयोगों के लिए किया जा सकता है।

प्रकार
प्लाज्मा (भौतिकी)#थर्मल बनाम गैर-थर्मल प्लाज्मा प्लाज्मा टॉर्च में प्रत्यक्ष धारा (डीसी), प्रत्यावर्ती धारा (एसी), आकाशवाणी आवृति  (आरएफ) और अन्य डिस्चार्ज द्वारा उत्पन्न होते हैं। डीसी टॉर्च सबसे अधिक उपयोग और शोधित हैं, क्योंकि एसी की तुलना में: कम झिलमिलाहट उत्पन्न होती है और शोर होता है, अधिक स्थिर संचालन, बेहतर नियंत्रण, कम से कम दो इलेक्ट्रोड, कम इलेक्ट्रोड खपत, थोड़ा कम दुर्दम्य [गर्मी] घिसाव और कम बिजली की खपत.

स्थानांतरित बनाम गैर-हस्तांतरित
डीसी टॉर्च दो प्रकार की होती हैं: गैर-हस्तांतरित और स्थानांतरित। गैर-स्थानांतरित डीसी टॉर्च में, इलेक्ट्रोड टॉर्च के शरीर/आवास के अंदर होते हैं (वहां चाप बनाते हैं)। जबकि स्थानांतरित टॉर्च में एक इलेक्ट्रोड बाहर होता है (और आमतौर पर उपचारित होने वाली प्रवाहकीय सामग्री होती है), जिससे आर्क को बड़ी दूरी पर टॉर्च के बाहर बनने की अनुमति मिलती है।

स्थानांतरित डीसी टॉर्च का एक लाभ यह है कि प्लाज्मा चाप पानी से ठंडा होने वाले शरीर के बाहर बनता है, जिससे गर्मी की हानि को रोका जा सकता है - जैसा कि गैर-स्थानांतरित टॉर्च के मामले में होता है, जहां उनकी विद्युत-से-थर्मल दक्षता 50% तक कम हो सकती है। लेकिन गर्म पानी का उपयोग स्वयं किया जा सकता है। इसके अलावा, स्थानांतरित डीसी टॉर्च का उपयोग जुड़वां-मशाल सेटअप में किया जा सकता है, जहां एक मशाल कैथोडिक#केमिस्ट्री कैथोड है, जिसमें नियमित रूप से स्थानांतरित एकल-मशाल प्रणाली का पूर्व लाभ है, लेकिन इंसुलेटर (बिजली)|गैर- के साथ उनके उपयोग की अनुमति देता है। प्रवाहकीय सामग्री, क्योंकि अन्य इलेक्ट्रोड बनाने के लिए इसकी कोई आवश्यकता नहीं है। हालाँकि, इस प्रकार के सेटअप दुर्लभ हैं क्योंकि अधिकांश सामान्य गैर-प्रवाहकीय सामग्रियों को प्लाज्मा टॉर्च की सटीक काटने की क्षमता की आवश्यकता नहीं होती है। इसके अलावा, इस विशेष प्लाज्मा स्रोत विन्यास द्वारा उत्पन्न डिस्चार्ज को एक जटिल आकार और द्रव गतिशीलता की विशेषता होती है, जिसकी भविष्यवाणी करने के लिए 3डी विवरण की आवश्यकता होती है, जिससे प्रदर्शन अस्थिर हो जाता है। गैर-स्थानांतरित टॉर्च के इलेक्ट्रोड बड़े होते हैं, क्योंकि वे प्लाज़्मा आर्क द्वारा अधिक घिसाव झेलते हैं।

उत्पादित प्लाज्मा की गुणवत्ता घनत्व (दबाव), तापमान और टॉर्च शक्ति (जितना अधिक उतना बेहतर) पर निर्भर करती है। टॉर्च की दक्षता के संबंध में - यह निर्माताओं और टॉर्च प्रौद्योगिकी के बीच भिन्न हो सकता है; हालाँकि, उदाहरण के लिए, लील-क्विरोज़ की रिपोर्ट है कि वेस्टिंगहाउस प्लाज़्मा कार्पोरेशन के लिए "90% की थर्मल दक्षता आसानी से संभव है;" दक्षता चाप शक्ति के प्रतिशत का प्रतिनिधित्व करती है जो मशाल से बाहर निकलती है और प्रक्रिया में प्रवेश करती है।

थर्मल प्लाज्मा डीसी टॉर्च, गैर-स्थानांतरित चाप, गर्म कैथोड
डीसी टॉर्च में, प्लाज्मा (भौतिकी)#कृत्रिम प्लाज्मा का निर्माण इलेक्ट्रोड (जो तांबे, टंगस्टन, ग्रेफाइट, चांदी आदि से बना हो सकता है) के बीच बनता है, और थर्मल प्लाज्मा वाहक के निरंतर इनपुट से बनता है। कार्यशील गैस, प्लाज्मा जेट/लौ के रूप में बाहर की ओर प्रक्षेपित होती है (जैसा कि निकटवर्ती छवि में देखा जा सकता है)। डीसी टॉर्च में, वाहक गैस, उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, आर्गन, हीलियम, वायु या हाइड्रोजन हो सकती है; और हालांकि इसे ऐसा कहा जाता है, इसका गैस होना जरूरी नहीं है (इस प्रकार, बेहतर होगा कि इसे वाहक द्रव कहा जाए)।

उदाहरण के लिए, प्राग, चेक गणराज्य में इंस्टीट्यूट ऑफ प्लाज़्मा फिजिक्स (आईपीपी) में एक शोध प्लाज़्मा टॉर्च, H2O|H के साथ कार्य करता है2ओ भंवर (साथ ही चाप को प्रज्वलित करने के लिए आर्गन का एक छोटा सा मिश्रण), और एक उच्च तापमान/वेग प्लाज्मा लौ पैदा करता है। वास्तव में, चाप स्थिरीकरण के शुरुआती अध्ययनों में एक जल-भंवर का उपयोग किया गया था। कुल मिलाकर, पर्याप्त शक्ति और कार्य को बनाए रखते हुए, अत्यधिक इलेक्ट्रोड क्षरण या ऑक्सीकरण (और इलाज की जाने वाली सामग्रियों के संदूषण) से बचने के लिए इलेक्ट्रोड सामग्री और वाहक तरल पदार्थ का विशेष रूप से मिलान किया जाना चाहिए।

इसके अलावा, एक बड़े, अधिक प्रक्षेपित प्लाज्मा जेट को बढ़ावा देने के लिए वाहक गैस की प्रवाह-दर को बढ़ाया जा सकता है, बशर्ते कि चाप धारा पर्याप्त रूप से बढ़ी हो; और इसके विपरीत।

एक वास्तविक प्लाज़्मा टॉर्च की प्लाज़्मा लौ अधिक से अधिक कुछ इंच लंबी होती है; इसे प्लाज़्मा हथियार (काल्पनिक)|काल्पनिक लंबी दूरी के प्लाज़्मा हथियारों से अलग किया जाना चाहिए।

यह भी देखें

 * प्लाज्मा (भौतिकी)
 * प्लाज्मा (भौतिकी) अनुप्रयोग लेखों की सूची
 * प्लाज्मा स्रोत