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

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».