Температура микрочастиц в криогенной газоразрядной плазме

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Проведен численный анализ нагрева микрочастиц в облаках, образованных микрочастицами и наблюдавшихся в плазме тлеющего разряда в неоне при криогенной температуре. Показана связь температуры поверхности микрочастиц с параметрами облака. Выявлено, что за счет коллективного влияния облака на плазму нагрев микрочастиц в облаке меньше, чем нагрев одиночной микрочастицы в разряде с теми же значениями тока разряда и давления газа. Обнаружено, что температура микрочастицы зависит от ее координаты внутри облака. Показано, что температура микрочастицы на периферии облака может быть выше, чем в его центре. Получено, что в более плотных облаках профиль температуры микрочастиц выравнивается.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. В. Шумова

Объединенный институт высоких температур Российской академии наук; Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: shumova@ihed.ras.ru
Россия, Москва; Москва

Д. Н. Поляков

Объединенный институт высоких температур Российской академии наук

Email: shumova@ihed.ras.ru
Россия, Москва

Л. М. Василяк

Объединенный институт высоких температур Российской академии наук

Email: shumova@ihed.ras.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Merlino R. // Adv. Phys.: X. 2021. V. 6. P. 1873859. https://doi.org/10.1080/23746149.2021.1873859
  2. Чэнсюнь Ю., Чжицзянь Л., Бычков В. Л. и др. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 10. С. 28. https://doi.org/10.31857/S0207401X22100041
  3. Голубков М.Г., Суворова А.В., Дмитриев А.В., Голубков Г.В. // Хим. физика. 2020. Т. 39. № 10. С. 69. https://doi.org/10.31857/S0207401X20100064
  4. Поляков Д.Н., Шумова В.В., Василяк Л.М. // Хим. физика. 2023. Т. 42. № 10. С. 91. https://doi.org/10.31857/S0207401X23100126
  5. Костров А.В. // Успехи прикл. физики. 2019. Т. 7. № 4. С. 327. https://advance.orion-ir.ru/UPF-19/4/UPF-7-4-327.pdf
  6. Siingh D., Singh R.P., Singh A.K. et al. // Space Sci. Rev. 2012. V. 169. P. 73. https://doi.org/10.1007/s11214-012-9906-0
  7. Арделян Н.В., Бычков В.Л., Голубков Г.В. и др. // Хим. физика. 2018. Т. 37. № 7. С. 59. http://dx.doi.org/10.1134/S0207401X18070038
  8. Голубков Г.В., Бычков В.Л., Арделян Н.В. и др. // Хим. физика. 2019. Т. 38. № 7. С. 23. https://doi.org/10.1134/S0207401X19070045
  9. Surkov V.V., Hayakawa M. // Surv. Geophys. 2020. V. 41. P. 1101. https://doi.org/10.1007/s10712-020-09597-2
  10. Трошин К.Я., Стрелецкий А.Н., Колбанев И.В. и др. // Хим. физика. 2016. Т. 35. № 5. С. 51. http://dx.doi.org/10.7868/S0207401X16050095
  11. Власов П.А., Смирнов В.Н., Тереза А.М. и др. // Хим. физика. 2016. Т. 35. № 1. С. 35. http://dx.doi.org/10.7868/S0207401X16060157
  12. Тропин Д.А., Фёдоров А.В., Пенязьков О.Г., Лещевич В.В. // Физика горения и взрыва. 2014. Т. 50. № 6. С. 11. https://www.sibran.ru/upload/iblock/335/335e86357c9e020497101332be36e780.pdf
  13. Голубков Г.В., Бычков В.Л., Готовцев В.О. и др. //Хим. физика. 2020. Т. 39. №. 4. С. 51. https://doi.org/10.31857/S0207401X2004007X
  14. Pustylnik M.Y., Pikalev A.A., Zobnin A.V. et al. // Contribut. Plasma Phys. 2021. V. 61. № 10. P. e202100126. https://doi.org/10.1002/ctpp.202100126
  15. Polyakov D.N., Shumova V.V., Vasilyak L.M. // Plasma Sources Sci. Technol. 2019. V. 28. P. 065017. https://doi.org/10.1088/1361-6595/ab2185
  16. Polyakov D.N., Shumova V.V., Vasilyak L.M. // J. Appl. Phys. 2020. V. 128. P. 053301. https://doi.org/10.1063/5.0014944
  17. Polyakov D.N., Shumova V.V., Vasilyak L.M. // Plasma Sources Sci. Technol. 2022. V. 31. № 7. P. 074001. https://doi.org/10.1088/1361-6595/ac7c36
  18. Поляков Д.Н., Шумова В.В., Василяк Л.М. // Хим. физика. 2024. Т. 43. № 8. С. 110.
  19. Polyakov D.N., Shumova V.V., Vasilyak L.M. // Surf. Eng. Appl. Electrochem. 2015. V. 51. № 2. P. 143-151. https://doi.org/10.3103/S106837551502012X
  20. Balakrishnan N. // J. Chem. Phys. 2016. V. 145. P. 150901. https://doi.org/10.1063/1.4964096
  21. Krems R.V. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2008. V. 10. P. 4079. https://doi.org/10.1039/B802322K
  22. Weck P.F., Balakrishnan N. // Int. Rev. Phys. Chem. 2006. V. 25. № 3. P. 283. http://dx.doi.org/10.1080/01442350600791894
  23. Stauss S., Muneoka H., Terashima K. // Plasma Sources Sci. Technol. 2018. V. 27. P. 023003. https://doi.org/10.1088/1361-6595/aaaa870963-0252
  24. Gas-phase synthesis of nanoparticles / Ed. Huttel Y. John Wiley & Sons, 2017. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/book/10.1002/9783527698417
  25. Polyakov D.N., Shumova V.V., Vasilyak L.M. // Phys. Lett. A. 2021. V. 389. P. 127082. https://doi.org/10.1016/j.physleta.2020.127082
  26. Takahashi K. // Int. J. Microgravity Sci. Appl. 2024. V. 41. № 4. P. 410402. https://doi.org/10.15011/jasma.41.410402
  27. Ramazanov T.S., Moldabekov Z.A., Muratov M.M. // Phys. Plasmas. 2017. V. 24. № 5. P. 050701. https://doi.org/10.1063/1.4982606
  28. Khrapak S.A., Morfill G.E. // Phys. Plasmas. 2006. V. 13. № 10. P. 104506. https://doi.org/10.1063/1.2359282
  29. Шумова В.В., Поляков Д.Н., Василяк Л.М. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 8. С. 70. https://doi.org/10.1134/S1990793121040242
  30. Shumova V.V., Polyakov D.N., Vasilyak L.M. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2017. V. 50. P. 405202. https://doi.org/10.1088/1361-6463/aa8292
  31. Shumova V.V., Polyakov D.N., Vasilyak L.M. // J. Phys.: Conf. Ser. 2018. V. 1058. P. 012049. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1058/1/012049
  32. Pitchford L.C. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2013. V. 46. P. 330301. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0022-3727/46/33/330301
  33. Phelps A.V., Molnar J.P. // Phys. Rev. 1953. V. 89. P. 1202. https://doi.org/10.1103/PhysRev.89.1202
  34. Bogaerts A., Gijbels R. // Spectrochim. Acta B. 1997. V. 52. P. 553. https://doi.org/10.1016/S0584-8547(96)01658-8
  35. D’yachkov L.G., Khrapak A.G., Khrapak S.A., Morfill G.E. // Phys. Plasmas. 2007. V. 14. № 4. P. 042102. https://doi.org/10.1063/1.2713719
  36. Hagelaar G.J.M., Pitchford L.C. // Plasma Sources Sci. Technol. 2005. V. 14. P. 722. https://doi.org/10.1088/0963-0252/14/4/011
  37. Елецкий А.В., Палкина Л.А., Смирнов Б.М. Явления переноса в слабоионизованной плазме. М.: Атомиздат, 1975.
  38. Brown S.C. Basic Data Plasma Phys. N.Y.: American Institute of Physics, 1974. https://link.springer.com/book/9781563962738
  39. Шумова В.В., Поляков Д.Н., Василяк Л.М. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 10. С. 23. https://doi.org/10.31857/S0207401X22100090
  40. Polyakov D.N., Shumova V.V., Vasilyak L.M. // Plasma Phys. Rep. 2019. V. 45. № 4. P. 414. https://doi.org/10.1134/S1063780X19040068
  41. Шумова В.В., Поляков Д.Н., Василяк Л.М. // Хим. физика. 2020. Т. 39. № 12. С. 37. https://doi.org/10.31857/S0207401X20120134
  42. Polyakov D.N., Shumova V.V., Vasilyak L.M. // Plasma Phys. Rep. 2017. V. 43. № 3. P. 397. https://doi.org/10.1134/S1063780X17030096
  43. Polyakov D.N., Shumova V.V., Vasilyak L.M. // Surf. Eng. Appl. Electrochem. 2013. V. 49. № 2. P. 114–124. https://doi.org/10.3103/S1068375513020105
  44. Костенко А.С., Очкин В. Н., Цхай С. Н. // Письма в ЖТФ. 2016. Т. 42. Вып. 14. С. 59.
  45. Usachev A.D., Zobnin A.V., Shonenkov A.V. et al. // J. Phys.: Conf. Series. 2018. V. 946. P. 012143. http://dx.doi.org/10.1088/1742-6596/946/1/012143
  46. Pikalev A., Kobylin V., Semenov A. // IEEE Trans. Plasma Sci. 2018. V. 46. № 4. P. 698. https://doi.org/10.1109/TPS.2017.2763742
  47. Polyakov D.N., Shumova V.V., Vasilyak L.M. // IEEE Trans. Plasma Sci. 2014. V. 42. № 10. P. 2684. https://doi.org/10.1109/TPS.2014.2311584
  48. Shumova V.V., Polyakov D.N., Vasilyak L.M. // Plasma Sources Sci. Technol. 2014. V. 23. № 6. P. 065008. https://doi.org/10.1088/0963-0252/23/6/065008
  49. Polyakov D.N., Shumova V.V., Vasilyak L.M. // Plasma Sources Sci. Technol. 2017. V. 26. № 8. P. 08LT01. https://doi.org/10.1088/1361-6595/aa8060
  50. Шумова В.В., Поляков Д.Н., Василяк Л.М. // Хим. физика. 2023. Т. 42. № 8. С. 82. https://doi.org/10.31857/S0207401X23080095
  51. Агафонов Г.Л., Тереза А.М. // Хим. физика. 2015. Т. 34. №. 2. С. 49. http://dx.doi.org/10.7868/S0207401X15020028
  52. Тереза А.М., Агафонов Г.Л., Андержанов Э.К. и др. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 8. С. 66. https://doi.org/10.31857/S0207401X2208012X
  53. Тереза А.М., Агафонов Г.Л., Андержанов Э.К. и др. // Хим. физика. 2023. Т. 42. № 3. С. 70. https://doi.org/10.31857/S0207401X23030172

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Распределение концентраций электронов ne и метастабильных атомов неона nm по радиусу разряда R при разных давлениях неона p и концентрациях микрочастиц np.

Скачать (124KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Распределения температуры микрочастиц Tp (линии 1–4) и отрыва температуры микрочастиц от температуры газа T (линии 5–8) по радиусу облака микрочастиц rc при разных давлениях неона p и концентрациях микрочастиц np.

Скачать (102KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025