Экспериментальное исследование гибели атомов О в плазме чистого кислорода при средних давленияхНИР

Experimental study of the loss of O atoms in a pure oxygen plasma at medium pressures

Источник финансирования НИР

грант РФФИ

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 января 2018 г.-31 декабря 2018 г. Экспериментальное исследование гибели атомов О в плазме чистого кислорода при средних давлениях
Результаты этапа: Кинетике кислородной плазмы посвящено много работ. Однако, как правило рассматривается диапазон низких давлений до (1 Торр) или же высоких, когда давление порядка атмосферного. Разряды промежуточного диапазона давлений ещё слабо изучены. Данная работа посвящена кинетике кислородной плазмы как раз в таком диапазоне давлений (10 – 100 Торр). В рамках этого исследования был создан источник вч плазмы в диэлектрической (кварцевой) трубке. Использование высокочастотного напряжения (81 МГц) позволило вынести электроды за пределы разрядной камеры, а значит, добиться высоких концентраций атомов кислорода, а также потоков О на стенки камеры. Кроме того, благодаря вч диапазону разряд может гореть стабильно даже в рассматриваемом диапазоне давлений. Разрядная камера была оснащена специально созданным датчиком, который позволил локально измерять вложенную в разряд мощность. К торцам кварцевой трубки были приварены оптические окна, что позволило применять методы спектроскопии излучения и поглощения для изучения объемных и поверхностных процессов. Режим горения разряда, работа научного диагностического оборудования и процессы обработки данных были автоматизированы с помощью среды NI LabVIEW. Всё это в совокупности представляет собой хорошую платформу для экспериментального изучения кинетики кислородной плазмы.
2 1 января 2019 г.-1 марта 2019 г. Экспериментальное исследование гибели атомов О в плазме чистого кислорода при средних давлениях
Результаты этапа: В первую очередь, были определены ключевые параметры разряда: газовая температура и приведенное электрическое поле E/N в различных точках пространства и в зависимости от разрядных условий с помощью различных диагностик спектроскопии излучения. Температура была определена по спектру излучения молекулы кислорода. Для определения E/N нами был разработан метод на основе актинометрии, в котором в разряд добавляется сразу 2 различных инертных газа в малых (известных) количествах. Метод актинометрии сам по себе редко применяется при таких высоких давлениях, и потому исследование его применимости в этих условиях представляет большой интерес. В рамках данной работы была исследована применимость метода и оценена его точность. Были определены актинометрические коэффициенты, как функции E/N и давления – эти данные являются побочным важным результатом, так как могут быть использованы во многих других работах посвященных кислородной плазме. С помощью актинометрии было получено распределение атомов кислорода по пространству в зависимости от разрядных условий. Эти результаты позволили проанализировать процессы рекомбинации атомов кислорода на поверхности диэлектрика (кварца) с помощью специально разработанной нами аналитической модели. Был оценен вклад процессов объемной рекомбинации. Синглетный кислород также представляет большой интерес, поскольку при повышенных температурах, наблюдаемых в этих экспериментах, появляются дополнительные каналы диссоциации О2 с его участием. Концентрация синглетного кислорода была измерена в зависимости от разрядных условий путём определения интенсивности излучения при переходе в основное состояние.
3 2 марта 2019 г.-31 декабря 2019 г. Исследование роли метастабильных молекул кислорода в кинетике кислородной плазмы
Результаты этапа:
4 1 января 2020 г.-9 апреля 2020 г. Исследование роли метастабильных молекул кислорода в кинетике кислородной плазмы
Результаты этапа:

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".