Том 29, номер 02, статья № 2

Аннотация:

Исследованы спектральные и амплитудно-временные характеристики плазмы импульсно-периодического наносекундного разряда, инициируемого убегающими электронами, в азоте при давлении от 30 до 760 торр. Импульсы напряжения (амплитуда 13 кВ, длительность на полувысоте 10 нс, длительность фронта 4 нс, отрицательная полярность, частота 60 Гц) подавались на катод, изготовленный из алюминия в виде конуса с диаметром основания 6 мм, углом раствора при вершине конуса 30° и радиусом закругления вершины конуса около 0,2 мм. Плоский алюминиевый анод располагался на расстояниях 2 и 6 мм от вершины катода. В эксперименте регистрировались импульсы напряжения, ток разряда, спектральный состав и временной ход излучения плазмы разряда. При межэлектродном расстоянии 2 мм вблизи вершины катода наблюдались цветные мини-струи паров алюминия. Размер струй достигал 1 мм. Зарегистрированы интенсивные линии атомов (Al I) и ионов (Al II) алюминия с длиной волны 394,4; 396,15 нм и 622,62; 623,17; 704,21; 705,66; 706,36 нм соответственно. Длительность люминесценции Al I и Al II (более 2 мкс) превышала длительность тока разряда (около 1 мкс).

Ключевые слова:

наносекундный импульсно-периодический разряд, азот, неоднородное распределение электрического поля, алюминий, струи паров металла, цветные мини-струи

Список литературы:

1. Low temperature plasma technology: Methods and applications / Ed. by Paul K. Chu, Xin Pei Lu. Boca Raton, London, New York: CRC Press. Taylor & Francis Group, 2014. 493 p.
2. Low Temperature Plasma. Fundamentals, Technologies, and Techniques (2nd ed.) / Ed. by R. Hippler, H. Kersten, M. Schmidt, K.H. Schoenbach. Weinheim: Wiley, 2008. 945 p.
3. Packan D.М. Repetitive nanosecond glow discharge in atmospheric pressure air. Stanford: Stanford University, 2003. 164 p.
4. Runaway Electrons Preionized Diffuse Discharges / Ed. by V.F. Tarasenko. New York: Nova Science Publishers, Inc., 2014. 598 p.
5. Pai D.Z., Lacoste D.A., Laux C.O. Nanosecond repetitively pulsed discharges in air at atmospheric pressure – the spark regime // Plasma Sources Sci. Techn. 2010. V. 19, N 6. 065015.
6. Shao T., Tarasenko V.F., Zhang C., Baksht E.Kh., Yan P., Shut’ko Y. Repetitive nanosecond-pulse discharge in a highly nonuniform electric field in atmospheric air: X-ray emission and runaway electron generation // Laser Part. Beams. 2012. V. 30, N 3. P. 369–379.
7. Тарасенко В.Ф., Белоплотов Д.В., Ломаев М.И., Сорокин Д.А. О наблюдении в лабораторных разрядах, инициируемых пучком убегающих электронов, мини-спрайтов и голубых мини-струй // Оптика атмосф. и океана. 2014. Т. 27, № 11. С. 1017–1019.
8. Beloplotov D.V., Lomaev M.I., Sorokin D.A., Tarasenko V.F. Mini sprites and mini blue jets in nanosecond diffuse discharge in high-pressure nitrogen // Dev. Applicat. Ocean. Eng. 2014. V. 3. P. 63–68.
9. Белоплотов Д.В., Ломаев М.И., Тарасенко В.Ф. О природе излучения голубых и зеленых струй в лабораторных разрядах, инициируемых пучком убегающих электронов // Оптика атмосф. и океана. 2015. Т. 28, № 4. С. 349–353; Beloplotov D.V., Lomaev M.I., Tarasenko V.F. On the nature of radiation of blue and green jets in laboratory discharges initiated by runaway electrons // Atmos. Ocean. Opt. 2015. V. 28, N 5. P. 476–480.
10. Beloplotov D.V., Lomaev M.I., Sorokin D.A., Tarasenko V.F. Blue and green jets in laboratory discharges initiated by runaway electrons // J. Phys.: Conf. Series. 2015. V. 652. 012012.
11. Бугаев С.П., Литвинов Е.А., Месяц Г.А., Проскуровский Д.И. Взрывная эмиссия электронов // Успехи физ. наук. 1975. Т. 115, № 1. С. 101–120.
12. Kramida A., Ralchenko Yu., Reader J. NIST ASD Team (2014). NIST Atomic Spectra Database (ver. 5.2). URL: http://physics.nist.gov/asd (Аccessed November 9, 2015).
13. Тарасенко В.Ф. Эффективность азотного УФ-лазера с накачкой самостоятельным разрядом // Квант. электрон. 2001. Т. 31, № 6. С. 489–494.