УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЧАСТИЦ

1. Способ изготовления твердых частиц материала, включающий:
- формирование непрерывного питающего газового потока, содержащего насыщенный пар материала, с инжектированием указанного потока через входное отверстие в свободное пространство реакционной камеры в форме питающей струи, распространяющейся от входного отверстия, и
- формирование по меньшей мере одной непрерывной струи охлаждающей текучей среды с инжектированием указанной по меньшей мере одной струи в реакционную камеру, при этом
5
5
feed
feed
- питающую струю формируют путем пропускания питающего газового потока под давлением, на 0,01·10-20·10 Па превышающим давление в реакционной камере, через инжекционное сопло, функционирующее как вход реактора и имеющее выходное отверстие с прямоугольным поперечным сечением высотой A и шириной B, причем
feed
feed
- аспектное отношение B:A выбирают равным или превышающим 2:1,
feed
- высоту A выбирают в интервале от 0,1 до 40 мм, а
- единственную или каждую из по меньшей мере одной струи охлаждающей текучей среды формируют путем пропускания охлаждающей текучей среды через инжекционное сопло, которое направляет струю охлаждающей текучей среды таким образом, что она пересекает питающую струю под углом 30-150°, причем единственная или каждая из по меньшей мере одной струи охлаждающей текучей среды смешивается, индивидуально или в комбинации с другими струями, по существу, со всем газом в питающей струе на заданном расстоянии от отверстия сопла для инжекции питающей струи.
2. Способ по п.1, в котором:
feed
feed
feed
- питающую струю формируют путем пропускания питающего газового потока через инжекционное сопло с аспектным соотношением (B:A), выбранным в одном из следующих интервалов: от 10000:1 до 2:1; от 2500:1 до 5:1; от 1000:1 до 5:1; от 750:1 до 5:1; от 400:1 до 10:1; от 200:1 до 10:1 или от 100:1 до 2:1, и  высотой A, выбранной в одном из следующих интервалов: от 0,1 до 40 мм, от 0,15 до 35 мм, от 0,2 до 30 мм, от 0,25 до 25 мм, от 0,3 до 20 мм, от 0,4 до 15 мм, от 0,4 до 10 мм, от 0,5 до 10 мм, от 0,5 до 5 мм, от 0,75 до 5 мм, от 0,75 до 2,5 мм, от 1 до 2,5 мм, от 1 до 2 мм, от 0,1 до 2 мм или от 0,1 до 1 мм, при этом
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
- превышение давления в питающей струе над давлением в реакционной камере задают в одном из следующих интервалов: от 0,01·10 до 20·10 Па, от 0,015·10 до 15·10 Па, от 0,015·10 до 10·10 Па, от 0,02·10 до 5·10 Па, от 0,25·10 до 2,5·10 Па, от 0,25·10 до 2,0·10 Па, от 0,3·10 до 1,5·10 Па или от 0,3·10 до 1,0·10 Па.
3. Способ по п.1 или 2, в котором:
- по меньшей мере одна струя охлаждающей текучей среды пересекает питающую струю под углом си, заданным в интервале 30-150°, на расстоянии от выходного отверстия сопла, выбранном в одном из следующих интервалов: от 1 до 30 мм, от 1 до 20 мм, от 1 до 10 мм, от 1 до 6 мм и от 2 до 6 мм, а
- разность ΔТ температур охлаждающей текучей среды и газа в питающей струе задают в одном из следующих интервалов: от 50 до 3000°С, от 100 до 2500°С, от 200 до 1800°С, от 200 до 1500°С, от 300 до 1400°С или от 500 до 1300°С.
quench
quench
quench
quench
quench
5
5
6
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
4. Способ по п. 1, в котором струю охлаждающей текучей среды формируют с использованием инжекционного сопла, имеющего выходное отверстие с прямоугольным поперечным сечением шириной B и высотой A, при этом аспектное отношение (B:A) выбирают в одном из следующих интервалов: от 10000:1 до 2:1; от 2500:1 до 5:1; от 1000:1 до 5:1; от 750:1 до 5:1; от 400:1 до 10:1; от 200:1 до 10:1 или от 100:1 до 2:1; высоту A выбирают в одном из следующих интервалов: от 0,1 до 40 мм, от 0,15 до 35 мм, от 0,2 до 30 мм, от 0,25 до 25 мм, от 0,3 до 20 мм, от 0,4 до 15 мм, от 0,4 до 10 мм, от 0,5 до 10 мм, от 0,5 до 5 мм, от 0,75 до 5 мм, от 0,75 до 2,5 мм, от 1 до 2,5 мм, от 1 до 2 мм, от 0,1 до 2 мм или 0,1 до 1 мм, а превышение давления охлаждающей текучей среды в струе охлаждающей текучей среды на выходе из сопла над давлением в реакционной камере задают в одном из следующих интервалов: от 0,01·10 до 20·10 Па, от 0,015·10 до 15·10 Па, от 0,015·10 до 10·10 Па, от 0,02·10 до 5·10 Па, от 0,25·10 до 2,5·10 Па, от 0,25·10 до 2,0·10 Па, от 0,3·10 до 1,5·10 Па или от 0,3·10 до 1,0·10 Па.
5. Способ по п. 4, в котором питающую струю и струю охлаждающей текучей среды ориентируют таким образом, что:
- плоскости симметрии указанных струй пересекаются по линии пересечения, проходящей на расстоянии D1 от выходного отверстия инжекционного сопла, формирующего питающую струю, и на расстоянии D2 от выходного отверстия инжекционного сопла, формирующего струю охлаждающего газа,
1
- указанные плоскости симметрии образуют одна с другой угол α,
3
- вектор скорости питающей струи пересекает указанную линию пересечения под углом α, a
2
- вектор скорости струи охлаждающей текучей среды пересекает указанную линию пересечения под углом α.
6. Способ по п.5, в котором:
1
- угол α выбирают в одном из следующих интервалов: от 30 до 150°, от 45 до 135°, от 60 до 120°, от 75 до 105°, от 80 до 100° или от 85 до 95°, а
2
3
- углы пересечения α и α выбирают в одном из следующих интервалов: от 80 до 100°, от 85 до 95°, от 87 до 93°, от 88 до 90° или от 89 до 91°.
quench
feed
7. Способ по одному из п.п. 4 и 5 или 6 в котором B≥B.
quench
feed
8. Способ по одному из п.п. 4, 5 или 6, в котором B=B+ΔВ, где ΔВ имеет одно из следующих значений: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 или 10 мм.
9. Способ по п. 1, в котором питающий газ является испаренным цинком, а охлаждающая текучая среда является газообразным азотом.
10. Способ по п. 1, в котором питающий газ является смесью двух или более испаренных материалов.
11. Способ по п. 10, в котором питающий газ выбран из следующей группы: смесь паров двух или более металлов, смесь паров по меньшей мере одного металла и по меньшей мере одного газообразного неметаллического соединения и смесь паров по меньшей мере одного металла и по меньшей мере одного инертного газа.
12. Способ по п. 1, в котором формируют частицы, наружный диаметр которых соответствует одному из следующих интервалов: от 1 нм до 5 мкм, от 5 до 100 нм, от 100 до 1000 нм или от 1 до 2 мкм.
13. Аппарат для изготовления твердых частиц материала, содержащий:
5
5
- питающую систему для формирования непрерывного питающего газового потока, содержащего насыщенный пар материала, причем давление в указанном потоке выбрано на 0,01·10-20·10 Па превышающим давление в реакционной камере,
- систему для формирования по меньшей мере одного непрерывного потока охлаждающей текучей среды,
- реактор, содержащий реакционную камеру со свободным пространством, имеющую выход для газа и коллектор частиц для улавливания и экстрагирования изготовленных твердых частиц,
- инжекционное сопло для приема непрерывного питающего газового потока, установленное с возможностью инжектирования указанного потока в форме питающей струи, распространяющейся от выходного отверстия инжекционного сопла в зону свободного пространства реакционной камеры, и
- по меньшей мере одно инжекционное сопло для приема непрерывного потока охлаждающей текучей среды и инжекции по меньшей мере одной струи охлаждающей текучей среды в реакционную камеру, при этом:
feed
feed
- выходное отверстие инжекционного сопла для инжекции питающей струи имеет прямоугольное поперечное сечение  высотой A и шириной B, причем
feed
feed
- аспектное соотношение B:A≥2:1,
feed
- высота A выбрана в интервале от 0,1 до 40 мм,
- по меньшей мере одно инжекционное сопло для инжектирования по меньшей мере одной струи охлаждающей текучей среды имеет выходное отверстие, формирующее струю охлаждающей текучей среды, расположенное так, чтобы обеспечить пересечение по меньшей мере одной струей охлаждающей текучей среды питающей струи под углом 30-150° и смешивание указанной струи охлаждающей текучей среды, индивидуально или в комбинации с другими струями, по существу, со всем газом в питающей струе на заданном расстоянии от отверстия сопла для инжекции питающей струи.
feed
feed
feed
14. Аппарат по п. 13, в котором выходное отверстие инжекционного сопла для инжектирования питающей струи имеет аспектное соотношение (B:A), выбранное в одном из следующих интервалов: от 10000:1 до 2:1; от 2500:1 до 5:1; от 1000:1 до 5:1; от 750:1 до 5:1; от 400:1 до 10:1; от 200:1 до 10:1 или от 100:1 до 2:1, и высоту A, выбранную в одном из следующих интервалов: от 0,1 до 40 мм, от 0,15 до 35 мм, от 0,2 до 30 мм, от 0,25 до 25 мм, от 0,3 до 20 мм, от 0,4 до 15 мм, от 0,4 до 10 мм, от 0,5 до 10 мм, от 0,5 до 5 мм, от 0,75 до 5 мм, от 0,75 до 2,5 мм, от 1 до 2,5 мм, от 1 до 2 мм, от 0,1 до 2 мм или 0,1 до 1 мм.
1
15. Аппарат по п. 13 или 14, в котором инжекционное сопло для инжектирования питающей струи и по меньшей мере одно инжекционное сопло для инжектирования по меньшей мере одной струи охлаждающей текучей среды ориентированы так, чтобы обеспечить пересечение питающей струи и по меньшей мере одной струи охлаждающей текучей среды под углом α, заданным в интервале 30-150°, на расстоянии от выходного отверстия сопла, выбранном в одном из следующих интервалов: от 1 до 30 мм, от 1 до 20 мм, от 1 до 10 мм, от 1 до 6 мм и от 2 до 6 мм.
quench
quench
quench
quench
quench
16. Аппарат по п. 13, содержащий единственное инжекционное сопло для инжектирования струи охлаждающей текучей среды, которое имеет отверстие с прямоугольным поперечным сечением шириной B и высотой A, при этом аспектное соотношение (B:A) выбрано в одном из следующих интервалов: от 10000:1 до 2:1; от 2500:1 до 5:1; от 1000:1 до 5:1; от 750:1 до 5:1; от 400:1 до 10:1; от 200: 1 до 10:1 или от 100:1 до 2:1, а высота A выбрана в одном из следующих интервалов: от 0,1 до 40 мм, от 0,15 до 35 мм, от 0,2 до 30 мм, от 0,25 до 25 мм, от 0,3 до 20 мм, от 0,4 до 15 мм, от 0,4 до 10 мм, от 0,5 до 10 мм, от 0,5 до 5 мм, от 0,75 до 5 мм, от 0,75 до 2,5 мм, от 1 до 2,5 мм, от 1 до 2 мм, от 0,1 до 2 мм или 0,1 до 1 мм.
17. Аппарат по п.16, в котором инжекционное сопло для инжектирования питающей струи и инжекционное сопло для инжектирования по меньшей мере одной струи охлаждающей текучей среды ориентированы так, чтобы обеспечить:
- пересечение плоскостей симметрии указанных струй по линии пересечения, проходящей на расстоянии D1 от выходного отверстия инжекционного сопла, формирующего питающую струю, и на расстоянии D2 от выходного отверстия инжекционного сопла, формирующего струю охлаждающего газа,
1
- наклон указанных плоскостей симметрии по отношению одна к другой на угол α и
3
2
- пересечение указанной линии пересечения вектором скорости питающей струи под углом α, а вектором скорости струи охлаждающей текучей среды под углом α.
18. Аппарат по п. 17, в котором
1
- угол α выбран в одном из следующих интервалов: от 30 до 150°, от 45 до 135°, от 60 до 120°, от 75 до 105°, от 80 до 100° или от 85 до 95°, а
2
3
- углы пересечения α и α выбраны в одном из следующих интервалов: от 80 до 100°, от 85 до 95°, от 87 до 93°, от 88 до 90° или от 89 до 91°.
quench
feed
19. Аппарат по одному из п.п. 16, 17 или 18, в котором B≥B.
quench
feed
20. Аппарат по одному из п.п. 16, 17 или 18, в котором B=B+ΔВ, где ΔВ имеет одно из следующих значений: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 или 10 мм.
5
5
21. Аппарат по п. 13, в котором питающая система для формирования непрерывного питающего газового потока содержит испарительную камеру для испарения металлического цинка, а система для формирования по меньшей мере одного непрерывного потока охлаждающей текучей среды содержит линию подачи газообразного азота при комнатной температуре и давлении, превышающем давление в реакционной камере на 0,02·10-5·10 Па.
22. Аппарат по п. 13, в котором питающая система для формирования непрерывного питающего газового потока содержит две или более испарительных камер, сообщающихся с инжекционным соплом для питающей струи, а линии подачи, связывающие испарительные камеры, соединены с образованием единственного газового канала, сообщающегося с указанным инжекционным соплом.