ВОЗБУЖДЕНИЕ ПЛАЗМЫ

1. Способ возбуждения плазменного факела в открытом конце плазмотрона, включающий:
ионизацию подаваемого газа с помощью дугового разряда в первом цилиндрическом резонаторе в плазмотроне для выработки центральной термической плазмы, испускаемой на открытом конце первого цилиндрического резонатора;
ионизацию подаваемого газа с помощью диэлектрического барьерного разряда во втором кольцевом цилиндрическом резонаторе, расположенном вокруг первого цилиндрического резонатора в плазмотроне для выработки на открытом конце второго кольцевого цилиндрического резонатора ореола нетермической плазмы, окружающего центральную термическую плазму.
2. Способ по п. 1, дополнительно включающий:
ускорение термической плазмы в направлении фокальной точки, расположенной перед открытым концом плазмотрона.
3. Способ по п. 1 или 2, дополнительно включающий:
коллимирование и необязательно захватывание и/или фокусирование с помощью центральной термической плазмы по меньшей мере части расположенного вокруг ореола нетермической плазмы.
4. Способ по пп. 1-3, в котором плазмотрон содержит:
центральный катодный стержень;
заземленную проводящую трубку с открытым концом, расположенную вокруг катода и на расстоянии от него с образованием первого цилиндрического резонатора, один конец которого открыт; и
высоковольтный электрод, расположенный вокруг заземленной проводящей трубки и на расстоянии от нее с образованием второго кольцевого цилиндрического резонатора, причем на обращенной радиально внутрь поверхности высоковольтного электрода находится диэлектрический барьерный материал.
5. Способ по п. 4, дополнительно включающий:
формирование дугового разряда в первом резонаторе между катодом и заземленной трубкой за счет подачи на катод электрической энергии неизменяющегося постоянного тока (DC), а также высоковольтной электрической энергии для инициирования дугового разряда;
формирование диэлектрического барьерного разряда во втором кольцевом цилиндрическом резонаторе за счет подачи на высоковольтный электрод высоковольтной электрической энергии переменного тока или импульсной электрической энергии для генерирования диэлектрического барьерного разряда.
6. Способ нехирургического косметического лечения кожи, включающий:
возбуждение плазмы способом по любому из пп. 1-5, и
направление возбужденного плазменного факела на кожу, нуждающуюся в косметическом лечении.
7. Способ хирургического лечения ткани, включающий:
возбуждение плазмы способом по любому из пп. 1-5, и
направление возбужденного плазменного факела на ткань, нуждающуюся в хирургическом лечении.
8. Способ стерилизации предметов в производственном процессе, включающий:
возбуждение плазмы способом по любому из пп. 1-5, и
направление возбужденного плазменного факела на объекты, нуждающиеся в стерилизации.
9. Плазмотрон с открытым концом, из которого во время эксплуатации испускается плазменный факел, содержащий:
центральный катодный стержень;
заземленную проводящую трубку с открытым концом, расположенную вокруг катода и на расстоянии от него с образованием первого цилиндрического резонатора, один конец которого открыт, в котором во время эксплуатации дуговой разряд между катодом и заземленной трубкой ионизирует подаваемый газ для возбуждения центральной термической плазмы, испускаемой из открытого конца первого резонатора; и
высоковольтный электрод, на обращенной радиально внутрь поверхности которого находится диэлектрический барьерный материал, и расположенный вокруг заземленной проводящей трубки и на расстоянии от нее с образованием второго кольцевого цилиндрического резонатора, в котором во время эксплуатации диэлектрический барьерный разряд между высоковольтным электродом и заземленной трубкой ионизирует подаваемый газ для возбуждения на открытом конце второго резонатора ореола нетермической плазмы, окружающего центральную термическую плазму.
10. Плазмотрон по п. 9, в котором конец центрального катодного стержня утоплен в открытом конце заземленной трубки, так что во время эксплуатации ток дугового разряда вызывает силу Лоренца, ускоряющую движение термической плазмы в направлении фокальной точки, расположенной перед открытым концом плазмотрона.
11. Плазмотрон по п. 9 или 10, в котором относительная протяженность катода и заземленной трубки в осевом направлении на открытом конце плазмотрона выбрана таким образом, чтобы получаемый в результате плазменный факел концентрировался на заданном фокусном расстоянии перед открытым концом плазмотрона.
12. Плазмотрон по пп. 9-11, в котором катод и заземленная трубка выполнены с возможностью относительного осевого перемещения, давая таким образом пользователю плазмотрона возможность регулировать фокусное расстояние плазменного факела.
13. Плазмотрон по любому из пп. 9-12, в котором катод, заземленная трубка и высоковольтный электрод расположены соосно.
14. Плазмотрон по любому из пп. 9-13, дополнительно содержащий кольцевой постоянный магнит, расположенный радиально снаружи заземленной трубки на ее открытом конце и выполненный с возможностью выработки во время эксплуатации на дуговом разряде магнитного момента, вращающего дуговой разряд вокруг катода.
15. Плазмотрон по любому из пп. 9-14, в котором по меньшей мере катод, заземленная трубка и высоковольтный электрод расположены таким образом, чтобы во время эксплуатации центральная термическая плазма коллимировала и необязательно захватывала и/или фокусировала, по меньшей мере, часть расположенного вокруг ореола нетермической плазмы.
16. Плазмотрон по любому из пп. 9-15, в котором плазмотрон выполнен как ручной блок, который конечный пользователь может держать, и может управлять им во время эксплуатации.
17. Плазмотрон по п. 16, дополнительно содержащий эргономичную рукоятку, соединенную с ручным блоком, упрощающую для пользователя управление устройством.
18. Плазмотрон по п. 17, содержащий взаимозаменяемые эргономичные рукоятки, соединенные с возможностью отсоединения с ручным блоком, причем необязательно взаимозаменяемые эргономичные рукоятки включают одно или несколько из следующего: курковую рукоятку; трехпалую рукоятку и рукоятку-ручку.
19. Плазмотрон по любому из пп. 9-18, в котором катод соединен с плазмотроном с возможностью отсоединения как часть заменяемого модульного узла; и/или в котором высоковольтный электрод соединен с плазмотроном с возможностью отсоединения как часть заменяемого модульного узла.
20. Плазмотрон по п. 19, в котором катод и высоковольтный электрод отдельно соединены с плазмотроном с возможностью отсоединения как части заменяемых модульных узлов.
21. Плазмотрон по п. 19 или 20, в котором заземленная трубка и катод вместе соединены плазмотроном с возможностью отсоединения как части заменяемых модульных узлов.
22. Плазмотрон по пп. 19-21, в котором плазмотрон и каждый модульный узел характеризуются наличием совместно взаимодействующих винтовых резьб для образования между ними разъемных соединений.
23. Плазмотрон по любому из пп. 9-22, дополнительно включающий:
по меньшей мере одно впускное отверстие для подаваемого газа для каждого из первого и второго резонаторов;
причем плазмотрон выполнен с возможностью обеспечения герметичного гидравлического соединения между каждым впускным отверстием подаваемого газа и соединителем подаваемого газа для соединения с источником подаваемого газа.
24. Плазмотрон по п. 23, в котором для каждого из первого и второго резонаторов предоставлены отдельные соединители подаваемого газа, причем плазмотрон дополнительно выполнен таким образом, что линии гидравлического соединения между соединителями подаваемого газа и впускными отверстиями подаваемого газа в первый и второй резонаторы герметично разделены друг от друга, так что отдельные подаваемые газы во время эксплуатации подаются в первый и второй резонаторы.
25. Установка генератора электрической энергии, соединенная во время эксплуатации с плазмотроном по любому из пп. 9-24 и подающая на него питание, причем установка содержит:
средства, выполненные с возможностью подачи на катод во время эксплуатации электрической энергии неизменяющегося постоянного тока (DC), а также высоковольтной импульсной электрической энергии для инициирования дугового разряда в первом цилиндрическом резонаторе;
средства, выполненные с возможностью подачи во время эксплуатации на высоковольтный электрод высоковольтной электрической энергии переменного тока или импульсной электрической энергии для формирования диэлектрического барьерного разряда во втором кольцевом цилиндрическом резонаторе.
26. Устройство для возбуждения плазменного факела, содержащее:
плазмотрон по любому из пп. 9-24; и
установку генератора электрической энергии по п. 25, соединенную с плазмотроном.
27. Устройство для возбуждения плазменного факела по п. 26, дополнительно содержащее одну или несколько емкостей с подаваемым газом, соединенных с плазмотроном, причем устройство выполнено таким образом, что подаваемый газ подается во время эксплуатации в первый и второй резонаторы для ионизации.
28. Способ возбуждения плазменного факела с помощью устройства по п. 26 или 27, включающий:
подачу на катод с помощью установки генератора электрической энергии электрической энергии неизменяющегося постоянного тока (DC), а также высоковольтной импульсной электрической энергии для инициирования дугового разряда в первом цилиндрическом резонаторе между катодом и заземленной трубкой для ионизации подаваемого газа, поданного для возбуждения центральной термической плазмы, испускаемой из открытого конца первого цилиндрического резонатора;
подачу на высоковольтный электрод с помощью установки генератора электрической энергии высоковольтной электрической энергии переменного тока или импульсной электрической энергии для формирования диэлектрического барьерного разряда во втором кольцевом цилиндрическом резонаторе между высоковольтным электродом и заземленной трубкой для ионизации подаваемого газа, поданного для возбуждения на открытом конце второго резонатора ореола нетермической плазмы, окружающего центральную термическую плазму.
29. Устройство для возбуждения плазменного факела по п. 26 или 27, дополнительно содержащее:
модуль управления, выполненный с возможностью приводить во время эксплуатации устройство в действие для выполнения способа по п. 28.
30. Устройство для возбуждения плазменного факела по п. 29, дополнительно содержащее модуль обработки данных и машиночитаемый носитель, необязательно энергонезависимый, содержащий команды, которые во время выполнения модулем обработки данных, настраивают устройство для реализации модуля управления.
31. Модульный катод в сборе в плазмотроне по любому из пп. 19-22, содержащий катод и необязательно заземленную трубку и выполненный с возможностью разъемного соединения с плазмотроном для замены его катода.
32. Модульный высоковольтный электрод в сборе в плазмотроне по любому из пп. 19-22, содержащий высоковольтный электрод и выполненный с возможностью разъемного соединения с плазмотроном для замены его высоковольтного электрода.
33. Применение плазмотрона по любому из пп. 9-24 или устройства по п. 26 или 27 для нехирургического косметического лечения кожи, необязательно для одного или нескольких из следующего: удаление морщин, шлифовка кожи, абляция кожи; удаление рубцовой ткани, удаление волос, лечение розацеа, лечение акне.
34. Применение плазмотрона по любому из пп. 9-24 или устройства по п. 26 или 27 для нехирургического лечения.
35. Применение плазмотрона по любому из пп. 9-24 или устройства по п. 26 или 27 для хирургического лечения живой ткани, необязательно для одного или нескольких из следующего: прижигание, абляция тканей для заживления ран, стерилизация ран или ожогов, стерилизация полости.
36. Применение плазмотрона по любому из пп. 9-24 или устройства по п. 26 или 27 в промышленном процессе стерилизации, необязательно для стерилизации одного или нескольких из следующего: продовольственных товаров, фармацевтических изделий, медицинских имплантатов, медицинских приборов, поверхностей и промышленных компонентов.