Характеристики і параметри плазми перенапруженого наносекундного розряду між мідними електродами в арґоні

О. К. Шуаібов, А. О. Малініна, Р. В. Грицак, О. М. Малінін, Ю. Ю. Білак, З. Т. Гомокі, М. І. Ватрала

Ужгородський національний університет, пл. Народна, 3, 88000 Ужгород, Україна

Отримано: 26.03.2021; остаточний варіант - 15.09.2021. Завантажити: PDF

Приведено характеристики і параметри перенапруженого біполярного розряду наносекундної тривалості між мідними електродами в арґоні за тиску 6,7 кПа. У процесі мікровибухів неоднорідностей на робочих поверхнях мідних електродів у сильному електричному полі в проміжок між електродами вносили пари міді. Це створювало передумови для синтезу тонких наноструктурованих плівок міді, які можуть осаджуватись на діелектричній підкладці (кварц, скло, кераміка), встановленій поблизу від центра розрядного проміжку. Досліджено просторові характеристики розряду, імпульси напруги на розрядному проміжку величиною $d$ = 2 і 7 мм, імпульси розрядного струму, імпульсну потужність розряду і енергетичний внесок у розряд за один імпульс. Методом емісійної спектроскопії з високим часовим розділенням досліджено спектри випромінювання плазми і осцилограми випромінювання найінтенсивніших спектральних ліній та смуг, що дозволило встановити основні збуджені продукти, які утворюються в плазмі. Проведено оптимізацію усередненого за часом УФ-випромінювання точкового випромінювача залежно від напруги живлення високовольтного модулятора і частоти повторення розрядних імпульсів. Методом числового моделювання параметрів плазми наносекундного розряду на основі парів міді в арґоні середнього тиску шляхом розв’язку кінетичного рівняння Больцмана для функції розподілу електронів за енергіями (ФРЕЕ) розраховано рухливість, температуру і густину електронів в плазмі, питомі втрати потужності розряду на основні електронні процеси і їхні константи швидкості залежно від величини параметру $E/N$ для плазми, яку досліджували експериментально.

Ключові слова: перенапружений наносекундний розряд, наноструктури, мідь, арґон, характеристики плазми, параметри плазми.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v43/i12/1683.html

PACS: 51.50.+v, 52.80.Mg, 52.80.Tn, 52.90.+z, 79.60.Jv


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. A. K. Shuaibov, A. Y. Minya, A. A. Malinina, A. N. Malinin, V. V. Danilo, M. Yu. Sichka, and I. V. Shevera, American J. Mechanical Mater. Engineering, 2, No. 1: 8 (2018).
  2. Alexander Shuaibov, Alexander Minya, Antonina Malinina, Alexander Malinin, Roman Golomd, Igor Shevera, Zoltan Gomoki, and Vladislav Danilo, Advances in Natural Sciences: Nanoscience and Nanotechnology, 9: 035018 (2018). Crossref
  3. О. К. Шуаібов, А. Й. Міня, М. П. Чучман, А. О. Малініна, О. М. Малінін, В. В. Данило, З. Т. Гомокі, Укр. фіз. журн., 63, № 9: 790 (2018). Crossref
  4. Г. А. Месяц, Усп. физических наук, 165, № 6: 601 (1995). Crossref
  5. А. К. Шуаібов, Г. Є. Ласлов, Я. Я. Козак, Оптика та спектроскопія, 116, № 4: 552 (2014). Crossref
  6. А. Х. Абдуев, А. Ш. Асваров, А. К. Ахметов, Р. М. Эмиров, Письма в ЖТФ, 43, вып. 22: 40 (2017). Crossref
  7. В. Г. Мельников, Защита металлов, 41, № 2: 168 (2005).
  8. Х. В. Аллахвердиева, Изв. высш. учебн. заведений. Хим. технологии, 63, № 10: 71 (2020). Crossref
  9. Л. Ф. Абаева, В. И. Шумский, Е. Петрицкая, Д. А. Рогаткин, П. Любченко, Алманах клинической медицины, № 22: 10 (2010).
  10. V. F. Tarasenko, Runaway Electrons Preionized Diffuse Discharge (New York: Nova Science Publishers Inc.: 2014).
  11. А. Стриганов, Н. С. Свентицкий, Таблицы спектральных линий нейтраль-ных и ионизованных атомов (Москва: Атомиздат: 1966).
  12. NIST Atomic Spectra Database Lines Form. Crossref
  13. Р. Пирс, А. Хайдон, Идентификация молекулярных спектров (Москва: Из-во ИЛ: 1949).
  14. Dmitry Levko and Laxminarayan L. Raja, Physics of Plasmas, 22: 123518 (2016). Crossref
  15. А. Н. Гомонай, Журнал прикладной спектроскопии, 82, № 1: 17 (2018).
  16. В. М. Герман, Т. Абдулин, Вестник СПбГУ, 4, № 1: 166 (2014).
  17. Д. В. Белоплотов, В. Ломаев, Д. А. Сорокин, В. Ф. Тарасенко, Физический журнал. Серия конференций, 652: 012012 (2015). Crossref
  18. M. Lomaev, D. Beloplotov, D. Sorokin, and V. Tarasenko, 32nd ICPIC (July 26–31, 2015) (Romania, Jasi: 2015).
  19. G. J. M. Hagelaar and L. C. Pitchford, Plasma Sources Sci. Technol., 14: 722 (2005). Crossref
  20. BOLSIG+ Software. Crossref
  21. Ю. П. Райзер, Физика газового разряда (Москва: Наука: 1987).