プラズマトーチ

直流トーチには、非移行型と移行型の2種類があります。非移行型直流トーチでは、電極はトーチ本体の内部に配置され（そこでアークが発生します）、一方、移行型トーチでは、電極の1つが外部に配置され（通常は処理対象の導電性材料）、トーチの外側でより広い範囲にわたってアークが発生します。

転送式DCトーチの利点は、プラズマアークが水冷ボディの外側に形成されるため、熱損失を防ぐことができる点です。これは、非転送式トーチの場合と同様で、非転送式トーチの電気熱変換効率は50%程度まで低下する可能性がありますが、温水自体を利用できます。^{[ 6 ]}さらに、転送式DCトーチは、一方のトーチが陰極、もう一方が陽極となるツイントーチ構成で使用できます。これは、通常の転送式シングルトーチシステムの利点を持ちながら、もう一方の電極を形成する必要がないため、非導電性材料にも使用できます。 ^{[ 5 ]}ただし、このような構成はまれです。一般的な非導電性材料のほとんどは、プラズマトーチの精密な切断能力を必要としないためです。さらに、この特定のプラズマ源構成によって生成される放電は、複雑な形状と流体ダイナミクスを特徴としており、予測するには3D記述が必要であり、パフォーマンスが不安定になります。非移行型トーチの電極は、プラズマアークによる摩耗が大きいため、サイズが大きくなっている。

生成されるプラズマの品質は、密度（圧力）、温度、トーチ出力（大きいほど良い）の関数です。トーチ自体の効率に関しては、メーカーやトーチ技術によって異なりますが、たとえば、Leal-Quirós は、Westinghouse Plasma Corp. のトーチでは「90% の熱効率が容易に達成可能であり、効率はトーチから出てプロセスに入るアーク出力の割合を表す」と報告しています。^{[ 7 ]}

直流トーチでは、電極（銅、タングステン、グラファイト、銀などで作られる）の間に電気アークが形成され、キャリアガス／作動ガスの連続的な供給によって熱プラズマが形成され、プラズマジェット／炎として外側に噴出します（隣の画像で確認できます）。直流トーチでは、キャリアガスは、例えば、酸素、窒素、アルゴン、ヘリウム、空気、または水素のいずれかです。^{[ 5 ]}また、このように呼ばれていますが、必ずしもガスである必要はありません（したがって、キャリア流体と呼ぶ方が適切です）。

例えば、チェコ共和国プラハのプラズマ物理研究所（IPP）の研究用プラズマトーチは、H₂O_渦（アーク点火のための少量のアルゴン添加も含む）で動作し、高温・高速のプラズマ炎を生成します。^{[ 6 ]}実際、アーク安定化の初期の研究では、水渦が使用されました。^{[ 8 ]}全体として、電極材料とキャリア流体は、十分な電力と機能を維持しながら、電極の過度の腐食や酸化（および処理対象材料の汚染）を避けるために、特別に適合させる必要があります。

さらに、アーク電流を十分に増加させれば、キャリアガスの流量を増加させることで、より大きく、より突出したプラズマジェットを促進できる。また、その逆も可能である。

実際のプラズマトーチのプラズマ炎は、せいぜい数インチの長さであり、架空の長距離プラズマ兵器とは区別されるべきである。