Особенности структуры искровых каналов в прикатодной зоне

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

С использованием пикосекундного лазерного зондирования на длине волны 532 нм исследованы особенности генерации сильноионизованной плазмы с острийного катода после наступления электрического пробоя миллиметрового воздушного разрядного промежутка при атмосферном давлении. Обнаружено, что переход от микронного катодного пятна к растущему искровому каналу сопровождается формированием сферической плазменной области, находящейся в основе искрового канала в прикатодной зоне. Данная область имеет диаметр порядка 100 мкм и характеризуется уменьшением электронной плотности в ее центре, до 3 × 1019 см-3, и увеличением, до (5−6) × 1019 см-3, в области ее оболочки шириной порядка 20 мкм. Показано, что рост последующего искрового канала обеспечивается мощным фронтом ионизации, зарождающимся на границах сферической плазменной области во время ее расширения в течение первой 1 нс после момента пробоя промежутка. Выдвинуты предположения о влиянии формирования сферической плазменной области в прикатодной зоне на дальнейшее развитие микроструктуры электрической искры.

Об авторах

Е. В Паркевич

Физический институт им. П.Н.Лебедева РАН

Email: parkevich@phystech.edu
Москва, Россия

Список литературы

  1. I. Adamovich, S. Agarwal, E. Ahedo et al., J. Phys. D: Appl. Phys. 55, 373001 (2022).
  2. N. Minesi, S. A. Stepanyan, P. B. Mariotto, G.D. Stancu, and C. O. Laux, On the arc transition mechanism in nanosecond air discharges AIAA Scitech 2019 Forum AIAA SciTech Forum (San Diego, CA), American Institute of Aeronautics and Astronautics (2019); https://doi.org/10.2514/6.2019-0463.
  3. R. A. Najaf-Zadeh, J. Phys. D: Appl. Phys. 87, 3180 (2000).
  4. R. van der Horst, T. Verreycken, E. van Veldhuizen, and P. Bruggeman, J. Phys. D: Appl. Phys. 45, 345201 (2012).
  5. D. Z. Pai, K. Ostrikov, S. Kumar, D. A. Lacoste, I. Levchenko, and C. O. Laux, Sci. Rep. 3, 1221 (2013).
  6. A. Lo, A. Cessou, C. Lacour, B. Lecordier, P. Boubert, D. Xu, C. Laux, and P. Vervisch, Plasma Sources Sci. Technol. 26, 045012 (2017).
  7. S. Shcherbanev, C. Ding, S. Starikovskaia, and N. Popov, Plasma Sources Sci. Technol. 28, 065013 (2019).
  8. K. I. Almazova, A. N. Belonogov, V. V. Borovkov, E. Gorelov, I. Morozov, A. A. Tren’kin, and S. Y. Kharitonov, Technical Physics 63, 801 (2018).
  9. A. A. Tren’kin, K. I. Almazova, A. N. Belonogov, V. V. Borovkov, E. Gorelov, I. Morozov, and S. Y. Kharitonov, Technical Physics 64, 470 (2019).
  10. E. Parkevich, M. Medvedev, G. Ivanenkov, A. Khirianova, A. Selyukov, A. Agafonov, P. A. Korneev, S. Gus’Kov, and A. Mingaleev, Plasma Sources Sci. Technol. 28, 095003 (2019).
  11. A. Tren’kin, K. Almazova, A. Belonogov, V. Borovkov, E. Gorelov, I. Morozov, and S. Y. Kharitonov, Technical Physics 68, S613 (2023).
  12. E. Parkevich, M. Medvedev, A. Selyukov, A. Khirianova, A. Mingaleev, S. Mishin, S. Pikuz, and A. Oginov, Optics and Lasers in Engineering 116, 82 (2019).
  13. J. Cl’erouin, P. Noiret, V. N. Korobenko, and A. D. Rakhel, Physical Review B – Condensed Matter and Materials Physics 78, 224203 (2008).
  14. S. Barengolts, G. Mesyats, and M. Tsventoukh, JETP 107, 1039 (2008).
  15. A. Khomkin and A. Shumikhin, JETP 125, 1189 (2017).
  16. K. Bockasten, JOSA 51, 943 (1961).
  17. E. Parkevich, A. Khirianova, T. Khirianov, K. Smaznova, D. Tolbukhin, V. Romanova, I. Kozin, and S. Ambrozevich, Phys. Rev E 109, 055204 (2024).
  18. E. Parkevich, A. Khiryanova, T. Khiryanov, D. Tolbukhin, Y. K. Bolotov, and S. Ambrozevich, Bull. Lebedev Phys. Inst. 50, 540 (2023).
  19. D. Xu, M. Shneider, D. Lacoste, and C. Laux, J. Phys. D: Appl. Phys. 47, 235202 (2014).
  20. N. Minesi, S. Stepanyan, P. Mariotto, G. D. Stancu, and C. O. Laux, Plasma Sources Sci. Technol. 29, 085003 (2020).
  21. N. Q. Minesi, P. B. Mariotto, E. Pannier, A. VincentRandonnier, G. D. Stancu, and C. O. Laux, Plasma Sources Sci. Technol. 32, 044005 (2023).
  22. B. Zhang, Y. Zhu, X. Zhang, N. Popov, T. Orri`ere, D. Z. Pai, and S. M. Starikovskaia, Plasma Sources Sci. Technol. 32, 115014 (2023).
  23. Ю. Д. Королев, Г. А. Месяц, Физика импульсного пробоя газов, Наука, М. (1991).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024