ЯЧЕЙКА ДЛЯ АНАЛИЗА ДЫМА Российский патент 2015 года по МПК G01N21/71 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к области анализа материала в реальном времени. Материал, анализируемый этими средствами, может иметь форму аэрозоля или газа, насыщенного частицами, которые приводят к образованию дыма данным материалом.

Более конкретно, изобретение относится к области оптических систем анализа для исследования частиц, образуемых путем пиролиза внутри ячейки для определения характеристик.

Уровень техники

Ячейка, представляющая собой предмет настоящего изобретения, может быть связана с различными известными способами определения характеристик, такими как лазерно-индуцированная флуоресценция; флуоресцентная спектрометрия; абсорбционная спектрометрия; рамановская спектрометрия; инфракрасная спектрометрия.

Следующее описание, в качестве неограничивающего примера, основано на использовании анализа методом лазерной пробойной спектрометрии, или анализа ЛПС. Данный способ заключается в фокусировании луча импульсного лазера на реакционной смеси, подлежащей анализу, и образовании плазмы, анализ которой осуществляется при помощи эмиссионной спектрометрии. Этим определятся состав указанной реакционной смеси. Этот метод применяется в нижеследующем описании для контроля дыма, возникающего в результате получения наноразмерных частиц путем лазерного пиролиза.

Система ЛПС для проведения анализа ЛПС изображена на ФИГ.1 и включает реактор для синтеза наночастиц A5, ячейку ЛПС A1, лазер A2 для испускания лазерного луча, линзу A3 для сведения лазерного луча внутри ячейки ЛПС A1, оптическую систему A4 для приема сигналов, поступающих из ячейки ЛПС A1, и спектрометр A7.

Получение наноразмерных частиц в реакторе A5 основано на взаимодействии пересекаемых потоков между лучом, испускаемым лазером, например мощным CO₂-лазером на двуокиси углерода, и реакционной смесью. Луч возбуждает колебательные состояния молекул (так называемых прекурсоров) реакционной смеси. Энергия, передаваемая от луча к молекулам, перераспределяется по всей реакционной смеси за счет соударений. При этом происходит очень быстрое повышение температуры реакционной смеси, которое вызывает термическое разложение молекул, приводящее к образованию так называемого «пересыщенного» пара с избыточными радикалами и энергией. После этого наночастицы образуются из радикалов путем гомогенного зарождения. Наночастицы растут в результате явления их столкновения и слияния.

Диссоциация и формирование наночастиц происходят в перекрывающемся объеме между лучом и потоком реакционной смеси, наблюдаемом при помощи генерирования пламени в этой точке.

Когда наночастицы покидают этот объем, они подвергаются охлаждающему действию, которое останавливает их рост.

Затем наночастицы направляются в ячейку ЛПС A1 через входной канал A6.

Ячейка ЛПС A1 содержит реакционную камеру и четыре отвода:

- первый отвод А11, образующий впускное отверстие A111 для дыма;

- второй отвод A12, расположенный напротив первого и образующий выпускное отверстие A121 для удаления дыма;

- третий отвод A13, закрытый окном A131, через которое поступает лазерный луч, предназначенный для образования плазмы, и

- четвертый отвод А14, закрытый заслонкой A141 и расположенный напротив третьего отвода A13, не используется.

Ячейка ЛПС A1 содержит также смотровое окно A15 для наблюдения за плазмой невооруженным глазом.

В ячейке ЛПС A1 наночастицы ведут себя, как газ, поэтому они расширяются внутри реакционной камеры, занимают все имеющееся пространство и образуют дым.

Внутри реакционной камеры лазерный луч F_laser, генерируемый лазером A2, фокусируется линзой A3. Когда лазерный луч F_laser сфокусирован в смеси, подлежащей анализу, происходит испарение наночастиц, вызывающее выбрасывание атомов и образование плазмы, которая расширяется. При расширении плазмы атомы теряют энергию, вызывая излучение света. Этот свет принимает затем оптическая система A4, которая специально настроена и расположена с той же стороны, что лазер A2. Затем этот свет анализируется спектрометром A7, подключенным к оптической системе A4 при помощи волоконно-оптической линии связи A8, выполненной с возможностью передачи сигнала.

Один из недостатков этой ячейки ЛПС обусловлен тем, что наночастицы ведут себя, как газ внутри реакционной камеры. Поэтому окно анализа A131 третьего отвода A13 засоряется. Засоренное окно анализа A131 действует как фильтр, который блокирует часть лазерного луча F_laser. Вследствие этого не вся энергия лазерного луча F_laser оказывается эффективной, и только ее часть можно использовать для образования плазмы. Таким образом, образовавшаяся плазма обладает меньшей энергией и излучает более слабый сигнал. Этот уже ослабленный сигнал дополнительно затухает, когда проходит обратно через окно анализа A131 третьего отвода в направлении оптической системы A4.

Другой недостаток, также связанный с газообразным поведением дыма, состоит в засорении смотрового окна A15, создающем препятствия для наблюдения за плазмой невооруженным глазом.

Еще один недостаток состоит в том, что образовавшаяся плазма не ограничивается фокальной точкой лазерного луча F_laser, иными словами местом, где последний обладает наибольшей концентрацией. Фактически, поскольку частицы существуют в пределах всей реакционной камеры, зоны вторичной плазмы PI_sec могут образовываться между фокальной точкой лазерного луча, где образуется основная плазма PI_pr, и окном анализа A131, через которое лазерный луч F_laser поступает в реакционную камеру, как показано на ФИГ.2. Зоны вторичной плазмы PI_sec могут располагаться вне зоны наблюдения с помощью оптической системы A4.

Другим недостатком описанной выше ячейки ЛПС A1 является нестабильность сигналов, получаемых оптической системой A4 и спектрометром A7, что обусловлено действием многих факторов.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является устранение по меньшей мере одного из недостатков известного уровня техники, представленных выше в качестве примера.

Для решения этой задачи изобретение предлагает ячейку для определения характеристик, позволяющую осуществить анализ дыма при помощи оптической спектрометрии и включающую реакционную камеру; впускное отверстие для введения дыма внутрь реакционной камеры; выпускное отверстие для удаления дыма из реакционной камеры; окно анализа для ввода лазерного луча, предназначенного для образования плазмы внутри реакционной камеры. Ячейка отличается тем, что содержит вентилятор для обеспечения обдувки инертным газом окрестности окна анализа и коаксиальный экранирующий инжектор для экранируемой инжекции дыма в реакционную камеру, при этом экранирование обеспечивается струей инертного газа вокруг дыма.

Преимущество заключается в том, что сигнал, получаемый на выходе (свет, испускаемый плазмой и проходящий через окно анализа), стабилизирован по сравнению с известным уровнем техники.

Другими дополнительными неограничивающими характеристиками ячейки являются следующие:

- ячейка содержит отвод, идущий от реакционной камеры, один свободный конец которого закрыт окном анализа, причем этот отвод образован двумя деталями с различными поперечными сечениями прямого профиля, деталь с наибольшим поперечным сечением расположена со стороны окна анализа, а деталь с наименьшим поперечным сечением расположена со стороны реакционной камеры, образуя трубу Вентури и обеспечивая избыточное давление со стороны окна;

- расход инертного газа, создаваемый вентилятором, и, в некоторых случаях, труба Вентури, регулируется;

- расход инертного газа, создаваемый коаксиальным экранирующим инжектором, регулируется;

- инжектор представляет собой круглое двойное сопло, имеющее два коаксиальных отверстия, первое с дискообразным поперечным сечением, предназначенное для введения дыма, а второе - с кольцеобразным поперечным сечением, которое охватывает первое и предназначено для введения инертного газа;

- смотровое окно, предусмотренное для наблюдения за плазмой, получаемой внутри реакционной камеры во время ее работы.

Настоящее изобретение относится также к системе для определения характеристик, содержащей ячейку, такую, как описана выше, коллектор, расположенный за выпускным отверстием ячейки и восстанавливающий порошок после анализа последнего, а также регулятор давления для поддержания постоянного давления в реакционной камере ячейки.

Другими дополнительными неограничивающими характеристиками системы являются следующие:

- регулятор давления включает регулирующий клапан, расположенный на выходе коллектора, чтобы компенсировать потерю заряда из-за засорения фильтров последнего;

- регулирующий клапан подключен к датчику давления, размещенному в ячейке в целях серворегулирования;

- вентилятор обеспечивает обдувку инертным газом окрестности смотрового окна.

Краткое описание чертежей

Другие цели, отличительные признаки и преимущества станут понятны из следующего подробного описания со ссылкой на прилагаемые чертежи, представленные в целях иллюстрации и имеющие неограничивающий характер.

На ФИГ.1 схематически изображена традиционная ячейка ЛПС.

На ФИГ.2 схематически изображено образование зон вторичной плазмы в традиционной ячейке ЛПС.

На ФИГ.3 схематически изображен пример ячейки для определения характеристик, образующей предмет настоящего изобретения и встроенной в систему для определения характеристик.

На ФИГ.4 схематически изображена труба Вентури, такая как используется в ячейке для определения характеристик, показанной на ФИГ.3.

На ФИГ.5 схематически изображено экранирование дыма, такое как используется в ячейке для определения характеристик, показанной на ФИГ.3.

На ФИГ.6 представлен график, иллюстрирующий интенсивность сигнала, измеренного в качестве функции расхода на обдувку внутри ячейки для определения характеристик, показанной на ФИГ.3, и расхода на экранирование дыма.

На ФИГ.7 представлен график, иллюстрирующий повторяемость сигнала, измеренного в качестве функции расхода на обдувку внутри ячейки для определения характеристик, показанной на ФИГ.3, и расхода на экранирование дыма.

Осуществление изобретения

Пример осуществления предлагаемой ячейки для определения характеристик описан ниже со ссылкой на ФИГ.3 и ФИГ.4. В этом примере ячейка для определения характеристик представляет собой систему ЛПС.

Ячейка ЛПС для анализа дыма при помощи плазмы, создаваемой лазером, представляет собой ячейку ЛПС 1.

Ячейка ЛПС 1 включает реакционную камеру, в которой образуется плазма, первый отвод 11 с впускным отверстием 111 на свободном конце для введения дыма внутрь реакционной камеры, второй отвод 12 с выпускным отверстием 121 на свободном конце для удаления дыма из реакционной камеры. Впускное 111 и выпускное 121 отверстия могут находиться напротив друг друга и предпочтительно расположены соответственно в верхней части и в нижней части ячейки ЛПС 1.

Ячейка ЛПС 1 включает также третий отвод 13, закрытый окном анализа 131, для ввода лазерного луча F_laser, предназначенного для образования плазмы внутри реакционной камеры.

Напротив третьего отвода 13 может быть предусмотрен четвертый отвод 14, закрытый заслонкой 141.

Четыре отвода 11, 12, 13 и 14 предпочтительно могут располагаться крестом, где луч, поступающий через окно анализа 131, пересекает дым, поступающий через впускное отверстие 111 и выходящий через выпускное отверстие 121, расположенное напротив последнего.

Лазерный луч F_laser может аблировать материал, образующий ячейку ЛПС 1. Поэтому четвертый отвод 14 выбирают более длинным, чем третий отвод 13. При этом уменьшается вероятность того, что частицы, образовавшиеся в результате абляции лазерным лучом F_laser заслонки 141 четвертого отвода 14, будут «засорять» полученные данные измерений дыма.

Ячейка ЛПС 1 может также содержать смотровое окно 15, позволяющее оператору наблюдать за внутренним объемом реакционной камеры невооруженным глазом или при помощи просмотрового устройства, например видеокамеры, подключенной к монитору. Это смотровое окно 15 может располагаться на ячейке ЛПС 1 таким образом, чтобы угол наблюдения через смотровое окно 15 был перпендикулярен направлению падения лазерного луча F_laser внутри реакционной камеры и (или) потоку дыма, поступающего через впускное отверстие 111.

Ячейка ЛПС содержит также вентилятор 16 для обдувки инертным газом по меньшей мере окрестности окна анализа 131.

Благодаря этому уменьшается количество дыма вблизи окна анализа 131, тем самым снижая засорение окна анализа 131.

Вентилятор 16 может представлять собой насос, подключенный при помощи труб к резервуару для инертного газа, например аргона, с одной стороны, а с другой стороны - к заборному отверстию 132 для инертного газа, расположенному в третьем отводе 13 вблизи от его конца, закрытого окном анализа 131.

Для повышения эффективности потока инертного газа вблизи окна анализа 131, третий отвод 13 может иметь форму трубы Вентури, как показано на ФИГ.4, т.е. третий отвод 13 делится на две части S1, S2 с различными поперечными сечениями. Первая часть 134 со стороны его свободного конца имеет поперечное сечение S1, большее, чем поперечное сечение S2 второй части 135 со стороны реакционной камеры. При этом в первой части 134 образуется избыточное давление ΔP, дополнительно ограничивающее количество дыма вблизи от окна анализа 131.

Вентилятор 16 можно также подключить к заборному отверстию, расположенному вблизи от конца четвертого отвода 14, закрытого заслонкой. Это помогает балансировать поток газообразного аргона внутри ячейки ЛПС 1.

Вентилятор 16 можно также подключить к заборному отверстию, расположенному вблизи смотрового окна 15. Это также уменьшает засорение смотрового окна 15. В этом случае, чтобы уравновесить поток инертного газа внутри ячейки ЛПС 1, обдувку также можно обеспечить тем же способом со стороны, противоположной смотровому окну 15.

Расход инертного газа вентилятором 16 может регулироваться.

Ячейка ЛПС включает также инжектор 17 для коаксиальной экранируемой инжекции дыма в реакционную камеру, при этом экранирование обеспечивается струей инертного газа вокруг дыма, расположенной коаксиально относительно дыма и охватывающей последний.

Экранирование дыма удерживает последний внутри реакционной камеры. Поэтому дым, состоящий из наночастиц, не стремится занять все пространство, имеющееся внутри ячейки ЛПС 1, и, в частности, в направлении окна анализа 131 и смотрового окна 15. Это также предотвращает образование зон вторичной плазмы за пределами фокальной точки лазерного луча F_laser.

Как показано на ФИГ. 5, инжектор 17 может представлять собой двойное сопло 17 в форме усеченного конуса с двумя коаксиальными отверстиями 171 и 172, при этом первое отверстие 171 имеет дискообразное поперечное сечение для введения дыма Fu, а второе отверстие 172 имеет кольцеобразное поперечное сечение, охватывающее первое отверстие 171 и служащее для введения инертного газа.

При этом инжектируемый инертный газ охватывает дым, который удерживается внутри цилиндра, образованного инертным газом. В качестве инертного газа может использоваться, например, аргон Ar.

Ячейка ЛПС 1 может составлять часть системы ЛПС, содержащей также коллектор ЛПС 18, расположенный после выпускного отверстия 121 ячейки ЛПС 1, и регулятор давления 19 для поддержания постоянного давления в реакционной камере.

Регулятор давления 19 может представлять собой регулирующий клапан, расположенный на выходе коллектора ЛПС 18, чтобы компенсировать потерю заряда из-за засорения фильтров последнего. Регулирующий клапан ЛПС 19 подключен к датчику давления S1, размещенному в ячейке ЛПС 1 для измерения давления внутри нее. Для управления регулирующим клапаном ЛПС 19 в зависимости от давления, измеряемого внутри ячейки ЛПС 1, предусматривается серворегулирование. Регулирующий клапан ЛПС 19 постепенно открывается по мере того, как коллектор ЛПС 18 засоряется дымом.

Система ЛПС включает также реактор 5 для генерации дыма, такой как описан в разделе «Уровень техники». Выход реактора 5 подключен к насосу 9, который создает поток дыма.

Выходя из реактора 5, дым частично подводится к ячейке ЛПС 1 и частично - к коллектору 51 реактора. На выходе коллектора 51 расположен регулирующий клапан 52 для регулирования давления внутри реактора 5, которое должно поддерживаться постоянным. Регулирующий клапан ЛПС 52 подключен к датчику давления S2, размещенному в реакторе 5 для измерения давления внутри него. Для управления регулирующим клапаном 52 в зависимости от давления, измеряемого внутри реактора 5, предусматривается серворегулирование. Регулирующий клапан 52 постепенно открывается по мере того, как фильтры коллектора 51 реактора 5 засоряются наночастицами.

Коллекторы 18 и 51 собирают наночастицы дыма, чтобы они не выбрасывались в атмосферу.

Потоки газа, выходящие из регулирующих клапанов 19 и 52, объединяются и направляются к насосу 9.

Наличие регулирующего клапана ЛПС 19 необходимо для сохранения стабильного наблюдаемого сигнала. Фактически, в отсутствие регулирующего клапана ЛПС 19 засорение коллектора 51 реактора вызывает открытие регулирующего клапана 52, что увеличивает величину расхода на участке вне ячейки ЛПС и уменьшает величину расхода на участке ячейки ЛПС. Вместе с тем, коллектор ЛПС 18 также засоряется, что изменяет давление на участке ячейки ЛПС и, таким образом, внутри ячейки ЛПС 1. Падение расхода и изменение давления на участке ячейки ЛПС делает полученную плазму нестабильной.

Пример работы

Во время работы давление внутри реактора 5 поддерживается ниже атмосферного, чтобы не допустить утечки полученных наночастиц в окружающую атмосферу, например, равным 900 мбар за счет серворегулирования.

Реактор 5 настраивается таким образом, чтобы обеспечить получение наночастиц в количестве 400 г/час. Насос 9 задает величину расхода 160 м³/ч.

Потери избыточного заряда между участком вне ЛПС и участком ячейки ЛПС следует избегать. Действительно, это неблагоприятно сказывается на стабильности генерируемой плазмы.

Давление внутри ячейки ЛПС 1 можно поддерживать равным 850 мбар за счет серворегулирования. Общий расход инертного газа (аргона), используемого для обдувки окон 131 и 15 и экранирования дыма, составляет 30 л/мин и распределяется следующим образом: 20 л/мин для обдувки окон 131 и 15 и 10 л/мин для экранирования дыма.

Применяемый лазер 2 представляет собой наносекундный лазер на алюмоиттриевом гранате с неодимом (Nd:YAG). Энергия на импульс лазера 2 задана равной 50 мДж. Собирающая линза 3 расположена между лазером 2 и окном анализа 131. Лазер 2 и собирающая линза 3 расположены таким образом, что фокальная точка лазерного луча F_laser, испускаемого лазером 2, оказывается в месте соединения четырех отводов 11, 12, 13 и 14 или ниже впускного потока дыма и напротив смотрового окна 15, если последнее предусмотрено на ячейке ЛПС 1.

Сигнал, испускаемый плазмой, получает оптическая система 4, расположенная на выходе перед окном анализа 131. Оптическая система 4 посылает полученный сигнал на спектрометр 7, который анализирует спектр испускаемого сигнала (представляющего собой световое излучение плазмы).

Ячейка имеет следующие размеры (от конца отводов до центра ячейки, т.е. зоны, где создается плазма):

- первый отвод 11: 53 мм; - второй отвод 12: 160 мм; - третий отвод 13: 50 мм; - четвертый отвод 14: 100 мм.

Сравнительные испытания

На ячейке ЛПС, размеры которой указаны выше, были проведены сравнительные испытания для измерения совместного действия экранирования и обдувки.

На ФИГ.6 изображен график, иллюстрирующий интенсивность измеренного сигнала (в условных единицах) как функции расхода при обдувке (в л/мин) для четырех различных элементов: кремний Si, водород H, аргон Ar и углерод C.

Интенсивность сигнала для кремния Si и водорода H показана на оси ординат слева. Интенсивность сигнала для аргона Ar и углерода C показана на оси ординат справа.

Расход на экранирование выбран таким образом, чтобы общий расход на экранирование и обдувку составлял 30 л/мин.

Поэтому, если расход на обдувку равен 0 л/мин, то расход на экранирование составляет 30 л/мин. Если расход на обдувку равен 10 л/мин, то расход на экранирование составляет 20 л/мин.

В связи с этим на ФИГ.6 показано, что при экранировании в чистом виде (расход на обдувку равен нулю) значения интенсивности сигналов для четырех элементов значительно ниже, чем при расходе на экранирование 10 л/мин (или расходе на обдувку 20 л/мин).

На ФИГ.6 показано также, что при обдувке в чистом виде (расход на экранирование равен нулю), значения интенсивности сигналов для четырех элементов ниже, чем при расходе на экранирование 10 л/мин (или расходе на обдувку 20 л/мин).

Условия, при которых расход на экранирование равен 10 л/мин, а расход на обдувку равен 20 л/мин, близки к оптимальным и обеспечивают получение значений интенсивности сигналов, близких к максимальным.

На ФИГ.7 показан эффект совместного воздействия экранирования и обдувки на повторяемость сигнала. Повторяемость представлена на оси ординат для четырех элементов (так же, как на ФИГ.6), выражена в виде относительного стандартного отклонения линий и рассчитана на основе более чем пятидесяти спектров, при этом один спектр получали путем интеграции сигнала более чем по тридцати лазерным импульсам. Чем меньше стандартное отклонение, тем лучше повторяемость.

Расход на экранирование выбирают таким образом, чтобы совместный расход на экранирование и обдувку составлял 30 л/мин.

Следует отметить, что повторяемость измеряемых сигналов лучше, когда экранирование и обдувка объединены, по сравнению с экранированием или обдувкой в чистом виде, при этом низкое значение соответствует значительной повторяемости. Когда расход на обдувку равен 20 л/мин, а расход на экранирование - 10 л/мин, повторяемость близка к минимуму.

Таким образом, как показывают ФИГ.6 и ФИГ.7, эффекты действия отдельного экранирования и отдельной обдувки не суммируются, а, что значительно важнее, непредвиденно улучшают качество сигнала.

Хотя в настоящем описании дана ссылка на ячейку ЛПС, изобретение не ограничивается последней и относится также к другим ячейкам, в особенности к тем, которые приспособлены для осуществления следующих видов спектрометрии: лазерно-индуцированная флуоресценция; флуоресцентная спектрометрия; абсорбционная спектрометрия; рамановская спектрометрия и инфракрасная спектрометрия.

Настоящее изобретение относится к области анализа материала в реальном времени. Материал, анализируемый этими средствами, может иметь форму аэрозоля или газа, насыщенного частицами, которые приводят к образованию дыма данным материалом. Ячейка для анализа дыма при помощи оптической спектроскопии содержит реакционную камеру, впускное отверстие (111) для введения дыма внутрь реакционной камеры и выпускное отверстие (121) для удаления дыма из реакционной камеры. Также ячейка содержит окно анализа (131) для ввода лазерного луча (F_laser), предназначенного для образования плазмы внутри реакционной камеры. Причем ячейка дополнительно включает вентилятор для обдувки инертным газом окрестности окна анализа (131) и экранирующий газовый инжектор для экранируемой инжекции дыма в реакционную камеру, при этом экранирование обеспечивается струей инертного газа вокруг дыма. Техническим результатом является обеспечение возможности экранирования и обдувки окрестности окна анализа, а также повышение интенсивности сигналов оптической системы. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Ячейка для определения характеристик с целью осуществления анализа дыма при помощи оптической спектрометрии, содержащая реакционную камеру; впускное отверстие (111) для введения дыма (F_u) внутрь реакционной камеры; выпускное отверстие (121) для удаления дыма (F_u) из реакционной камеры; окно (131) анализа для ввода лазерного луча (F_laser), предназначенного для образования плазмы внутри реакционной камеры, отличающаяся тем, что содержит вентилятор (16) для обеспечения обдувки инертным газом окрестности окна (131) анализа и коаксиальный экранирующий инжектор (17) для экранируемой инжекции дыма в реакционную камеру, при этом экранирование обеспечивается струей инертного газа вокруг дыма.

2. Ячейка по п.1, отличающаяся тем, что содержит отвод (13), проходящий от реакционной камеры, один свободный конец которого закрыт окном (131) анализа, причем этот отвод образован двумя деталями (134, 135) с различными поперечными сечениями прямого профиля, при этом деталь (134) с наибольшим поперечным сечением расположена со стороны окна (131), а деталь (135) с наименьшим поперечным сечением расположена со стороны реакционной камеры для образования трубы Вентури и обеспечения избыточного давления со стороны окна (131).

3. Ячейка по п.1, отличающаяся тем, что выполнена с возможностью регулирования расхода инертного газа, создаваемого вентилятором (16), и, предпочтительно, труба Вентури выполнена также регулируемой.

4. Ячейка по п.1, отличающаяся тем, что выполнена с возможностью регулирования расхода инертного газа, создаваемого коаксиальным экранирующим инжектором (17).

5. Ячейка по п.1, отличающаяся тем, что инжектор (17) выполнен в виде круглого двойного сопла, имеющего два коаксиальных отверстия (171, 172), первое (171) - с дискообразным поперечным сечением, предназначенное для введения дыма, а второе (172) - с кольцеобразным поперечным сечением, которое охватывает первое отверстие (171) и предназначено для введения инертного газа.

6. Ячейка по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что содержит смотровое окно (15) для наблюдения за плазмой, получаемой внутри реакционной камеры во время ее работы.

7. Система для определения характеристик, содержащая ячейку, охарактеризованную в любом из пп.1-6, коллектор (18), расположенный за выпускным отверстием (121) ячейки (1), и восстанавливающий порошок после анализа последнего, и регулятор давления (19) для поддержания постоянного давления в реакционной камере ячейки (1).

8. Система по п.7, отличающаяся тем, что регулятор давления (19) включает регулирующий клапан, расположенный на выходе коллектора для компенсирования потери заряда из-за засорения фильтров последнего.

9. Система по п.8, отличающаяся тем, что регулирующий клапан (19) подключен к датчику давления (S1), размещенному в ячейке (1) для серворегулирования.

10. Система по п.9, отличающаяся тем, что вентилятор (16) обеспечивает обдувку инертным газом окрестности смотрового окна (15).