Автореферат (1150534), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Проанализированы традиционные подходы к измерению пространственных распределений концентраций поглощающих атомов: метод классической абсорбции и метод Line Ratios. Последний был модифицирован дляизмерений потоков излучения с корректным учетом реабсорбции вдоль направления наблюдения. С помощью этих методов измерены радиальные профили плотности резонансных и метастабильных атомов аргона в положительном столбе разряда. Выполнены систематические измерения с помощьюметода классической абсорбции, показан эффект оптической контракции,характерный для тлеющего разряда при данных разрядных условиях. Приве16дены критерии применимости вышеописанных методов для различных спектральных линий.6.
Разработана самосогласованная модель контракции положительного столбав протяженном разряде в аргоне. Отличительной особенностью представленной модели является решение уравнения Холстейна-Бибермана для учета переноса резонансных атомов на том же уровне точности, что и уравнения диффузии и теплопроводности.
Использованный алгоритм решения задачи позволяет получать не только диффузную и контрагированную ветвиразряда, но и решение в неустойчивой области гистерезиса. Продемонстрировано, что в диффузном разряде можно использовать приближения эффективной вероятности перехода и эффективного времени диффузии, поскольку пространственные распределения источников возбуждения близки к фундаментальным модам радиационной и диффузионной задач. Показано влияние пленения излучения на вольт-амперную характеристику разряда.
В частности, нестабильная и контрагированная части ВАХ сдвигаются в областьбольших токов. Радиальные профили возбужденных состояний в контрагированном разряде заметно уширяются, а осевые значения концентраций снижаются. Пленение излучения оказывает влияние не только на распределениярезонансных атомов 14 , 12 , но также на метастабильные 15 , 13 и излучающие 2-атомы вследствие эффективного столкновительно-радиационногоперемешивания.7. Выполнены измерения вольт-амперной характеристики разряда в аргоне, атакже радиальных распределений плотности электронов и возбужденныхатомов с высоким пространственным разрешением.
Сравнение результатоврасчетов с экспериментальными данными демонстрирует хорошее согласие,что свидетельствует о том, что предложенная теория может достаточно качественно описывать контракцию положительного столба в инертных газахпри давлениях в десятки и сотни Торр.Публикации автора по теме диссертации1. Kalanov D., Golubovskii Y.
B., Gortschakow S., Uhrlandt D. Ray tracing method for description of radiation trapping in 3D plasma domains // Journal of Physics D: AppliedPhysics. –– 2017. –– Vol. 50. –– P. 425204.2. Kalanov D., Golubovskii Y. B., Uhrlandt D., Gortschakow S. Advanced approach forradiation transport description in 3D collisional-radiative models // Plasma Physicsand Technology. –– 2017. –– Vol. 4. –– P. 112–115.173. Golubovskii Y. B., Kalanov D., Maiorov V. A.
Radial structure of the constricted positive column: Modeling and experiment // Physical Review E. –– 2017. –– Vol. 96. ––P. 23206.4. Golubovskii Y. B., Kalanov D., Gortschakow S. et al. Excited atoms in the free-burningAr arc: treatment of the resonance radiation // Journal of Physics D: Applied Physics. ––2016. –– Vol.
49. –– P. 475202.5. Golubovskii Y. B., Kalanov D., Baeva M. et al. Effect of trapping of resonance radiationin a free-burning Ar arc // Journal of Physics D: Applied Physics. –– 2015. –– Vol. 48. ––P. 225203.6. Golubovskii Y. B., Kalanov D., Gorchakov S., Uhrlandt D. Nonlocal electron kineticsand spectral line emission in the positive column of an argon glow discharge // PlasmaSources Science and Technology. –– 2015.
–– Vol. 24. –– P. 2–5.7. Gorchakov S., Baeva M., Golubovskii Y. B. et al. Effect of Resonance Radiation Trapping on the Excited State Densities in Free-Burning Arc Plasmas // Plasma Physicsand Technology. –– 2015. –– Vol. 2. –– P. 21.Список литературы8. Golubovskii Y.
B., Timofeev A., Gorchakov S. et al. Population of resonance andmetastable atoms in a cylindrical volume of finite size // Physical Review E. –– 2009. ––Vol. 79. –– P. 25–27.9. Porokhova I. A., Golubovskii Y. B., Csambal C. et al. Nonlocal electron kinetics and excited state densities in a magnetron discharge in argon // Physical Review E.
–– 2002. ––Vol. 65. –– P. 1–10.10. Baeva M., Uhrlandt D. Plasma chemistry in the free-burning Ar arc // Journal ofPhysics D: Applied Physics. –– 2013. –– Vol. 46. –– P. 325202.11. Baeva M., Kozakov R., Gorchakov S., Uhrlandt D. Two-temperature chemically nonequilibrium modelling of transferred arcs // Plasma Sources Science and Technology. ––2012.
–– Vol. 21. –– P. 55027.12. Schulze M., Yanguas-Gil A., von Keudell A., Awakowicz P. A robust method to measure metastable and resonant state densities from emission spectra in argon andargon-diluted low pressure plasmas // Journal of Physics D: Applied Physics. –– 2008. ––Vol. 41. –– P. 65206.18.