|
Эта публикация цитируется в 10 научных статьях (всего в 10 статьях)
Исследование плазмы
Спектроскопическое исследование плазменной струи гелия с добавками углеводородов
М. Б. Шавелкина, Р. Х. Амиров, Д. И. Кавыршин, В. Ф. Чиннов Объединенный институт высоких температур РАН, г. Москва
Аннотация:
В работе представлены результаты спектроскопического исследования конверсии ацетилена и метана в плазменной струе гелия, создаваемой плазмотроном постоянного тока. Режим работы плазмотрона соответствовал условиям, обеспечивающим высокий выход углеродных наноструктур. В спектрах излучения, зарегистрированных при поперечном наблюдении участка струи протяженностью $20$ мм, следующего за выходным отверстием анодного канала плазмотрона, доминирующей компонентой в видимом диапазоне длин волн являются высокоинтенсивные полосы Свана молекулы $\rm C_2$. В спектрах наблюдаются атомарные линии водорода $\rm HI$ серии Бальмера от $\rm H_{\alpha}$ до $\rm H_{\varepsilon}$ многочисленные линии углерода $\rm CI$ от ультрафиолетовой $247.9$ нм до инфракрасных $962$–$966$ нм и ряд линий гелия $\rm HeI$. Спектральное определение осевых значений температуры плазменной струи обеспечили наблюдаемые линии ионизованного углерода $\rm CII\,283.7$ нм, $392.0$ и $426.7$ нм. Совместный анализ спектров излучения и рассчитанного в саха-больцмановском приближении состава смеси позволил выявить характер пространственной неоднородности исследуемой $\rm He : \rm C : \rm H$ плазменной струи. Он проявился в отличии температуры электронов приосевой области струи, измеренной с использованием линий ионизованного углерода $\mathrm{CII}\,(T_e(0) = 12000$–$14000$ К$)$, от колебательной и вращательной температур молекул $\mathrm{C}_2\,(T_V = T_R \cong 5000$ К$)$, интенсивно излучающих на периферии струи. Измеренная по ширине линий $\rm H_{\beta}$ и $\rm H_{\gamma}$ концентрация электронов, изменяющаяся на наблюдаемом участке струи в диапазоне $n_e = (4$–$2) \times 10^{16}$ см$^{–3}$, отвечает ионизационному равновесию в плазменной смеси $\rm He : \rm C : \rm H$ с температурой электронов, близкой к $T_e$, измеренной по ионным линиям углерода.
Поступила в редакцию: 17.06.2019 Исправленный вариант: 22.10.2019 Принята в печать: 24.12.2019
Образец цитирования:
М. Б. Шавелкина, Р. Х. Амиров, Д. И. Кавыршин, В. Ф. Чиннов, “Спектроскопическое исследование плазменной струи гелия с добавками углеводородов”, ТВТ, 58:3 (2020), 327–335; High Temperature, 58:3 (2020), 309–316
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/tvt11278 https://www.mathnet.ru/rus/tvt/v58/i3/p327
|
Статистика просмотров: |
Страница аннотации: | 227 | PDF полного текста: | 144 |
|