High velocity, high pressure plasma gun

C - Chemistry – Metallurgy – 23 – C

Patent

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Details

C23C 4/00 (2006.01) B23K 10/02 (2006.01) H05H 1/26 (2006.01) H05H 1/34 (2006.01)

Patent

CA 2196661

A high velocity, high pressure plasma gun operates in stable fashion and with a relatively constant arc input power using a highly combustible arc gas such as nitrogen. The gun (12) includes an anode (30) having an internal arc chamber and a nozzle (56) extending through the anode from the arc chamber. The gun also includes a cathode (32) disposed within the anode and having a generally cylindrical tip portion with a flat suface facing the arc chamber and formed by a tungsten insert (80) in the tip portion. The arch chamber, which has a wall of varying slope (62) along the length thereof, may comprise successive conical portions of different slope and shape (82, 84), or it may comprise a bell shaped configuration. The flat surface of the cathode tip portion and the varying wall slope (62) of the arc chamber combine to prevent the arc produced by nitrogen or otherwise highly combustible arc gases from burning or otherwise damaging the cathode tip and the arc chamber.

Cette invention se rapporte à un pistolet à plasma haute pression, haute vitesse, qui fonctionne de façon stable et avec une énergie d'entrée d'arc relativement constante, utilisant un gaz d'arc hautement combustible tel que de l'azote. Ce pistolet (12) comprend une anode (30) ayant une chambre d'arc interne et un ajutage (56) s'étendant de façon à traverser l'anode en partant de la chambre d'arc. Ce pistolet comprend également une cathode (32) disposée à l'intérieur de l'anode et présentant une partie d'extrémité généralement cylindrique, avec une surface plate faisant face à la chambre d'arc et formée par une pièce rapportée au tungstène (80), dans la partie d'extrémité. La chambre d'arc, qui possède une paroi dont la pente (62) varie sur sa longueur, peut comporter des parties coniques successives de pente et de forme différentes (82, 84) ou elle peut se présenter sous la forme d'une cloche. La surface plate de la partie d'extrémité formant cathode et la pente variable (62) de la paroi de la chambre d'arc se combinent pour empêcher l'arc produit par l'azote ou par d'autres gaz d'arc hautement combustibles de brûler la pointe de la cathode et la chambre d'arc ou de les emdommager de quelque façon que ce soit.

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