The invention is a plasma-generating device useful in a wide variety of
industrial processes. The plasma is formed in a chamber having a toroidal
topology, and is heated inductively. As with all inductive plasmas, a
primary coil carries an applied AC current, which, in turn, generates a
corresponding applied AC magnetic flux inside the plasma. This flux
induces current to flow through the plasma in closed paths that encircle
the flux, thereby heating and maintaining the plasma. In this invention,
the applied AC current flows through the primary coil around substantially
the short poloidal direction on the torus. Accordingly, the applied
magnetic flux is caused to circulate through the plasma along the larger
toroidal direction. Finally, the current induced within the plasma will
flow in the poloidal direction, anti-parallel to the applied primary
current. The plasma chamber wall is preferably made of metal such as
aluminum and includes one or more electrical breaks that extend fully
around the chamber wall in the toroidal direction. This prevents poloidal
currents from being induced in the chamber wall, ensuring effective power
transfer to the plasma. Elastomeric seals made from electrically
insulating material seal the breaks.
L'invention est un dispositif plasma-produisant utile dans une grande variété de processus industriels. Le plasma est formé dans une chambre ayant une topologie toroidal, et est chauffé inductivement. Comme avec tous les plasmas inductifs, un enroulement primaire porte un courant appliqué à C.A., qui, alternativement, produit d'un flux magnétique appliqué correspondant à C.A. à l'intérieur du plasma. Ce flux induit le courant pour traverser le plasma dans des chemins fermés qui encerclent le flux, chauffant et maintenant de ce fait le plasma. Dans cette invention, le courant appliqué à C.A. traverse l'enroulement primaire autour sensiblement de la direction poloidal courte sur le tore. En conséquence, le flux magnétique appliqué est causé pour circuler par le plasma le long de la direction toroidal plus grande. En conclusion, le courant induit dans le plasma entrera dans la direction poloidal, anti-parallèle au courant primaire appliqué. Le mur de chambre de plasma est de préférence fait de métal tel que l'aluminium et inclut une ou plusieurs coupures électriques qui se prolongent entièrement autour du mur de chambre dans la direction toroidal. Ceci empêche les courants poloidal d'être induit dans le mur de chambre, assurant le transfert efficace de puissance au plasma. Les joints élastomères faits à partir du matériel électriquement de isolation scellent les coupures.
