DOI: 10.1051/jp3:1995185
J. Phys. III France 5 (1995) 1269-1285

Torche à plasma à excitation micro-onde : deux configurations complémentaires

A. Ricard¹, L. St-Onge², H. Malvos³, A. Gicquel⁴, J. Hubert² and M. Moisan<sup>2

1</sup>  Laboratoire de physique des gaz et des plasmas, Université Paris-Sud, 91405 Orsay, France
²  Groupe de physique des plasmas, Université de Montréal, C. P. 6128, Succursale Centre-ville, Montréal H3C 3J7, Québec
³  Centre d'essais et de recherches sur les utilisations du gaz, Gaz de France, 93211 La Plaine Saint-Denis Cedex, France
⁴  Laboratoire d'ingénierie des matériaux et des hautes pressions, CNRS-UPR 1311, Avenue J. B. Clément, 93430 Villetaneuse, France

(Reçu le 27 février 1995, révisé le 17 mai 1995, accepté le 19 mai 1995)

Abstract
This paper describes the "flame" obtained at atmospheric pressure by a microwave discharge (2.45 GHz) produced using two different plasma torch configurations sharing the same impedance matching device. These two torches differ externally by the shape of their microwave field applicator relatively to the way the carrier gas is injected: a conical nozzle with axial gas injection (the "TIA" system) in one case, and a rod with coaxial gas injection (the "rod-torch" system) in the other. The TIA produces a well defined tongue with a high luminosity and a maximum of charged particle density at the nozzle's exit, while the rod-torch leads to a lower density plasma but to a higher gas temperature in the vicinity of the applicator. The plasma of the rod-torch is closer to local thermodynamic equilibrium (LTE) than that of the TIA.

Résumé
Cet article décrit la "flamme" obtenue à la pression atmosphérique par une décharge micro-onde (2,45 GHz) à partir de deux configurations de torche à plasma utilisant le même dispositif d'adaptation d'impédance. Ces deux torches se différencient extérieurement par la forme du conducteur portant le champ micro-onde relativement à l'injection du gaz plasmagène : une buse conique avec une injection axiale des gaz (système TIA) dans un cas et une tige avec une injection de gaz qui lui est coaxiale (système torche-tige) dans l'autre cas. La TIA donne lieu à un dard bien défini de forte luminosité, avec un maximum de densité de particules chargées au sortir de la buse ; la torche-tige conduit à un plasma de moins grande densité mais de plus grande température au voisinage immédiat de l'applicateur. Le plasma de la torche-tige est plus près de l'équilibre thermodynamique local (ETL) que celui de la TIA.

© Les Editions de Physique 1995