ustify"> Фотографії стримерного розряду в реакторної камері об'ємом 12дм 3
А - вид з торця знизу, Б - вид перпендикулярно осі в/в електрода
Осциллограмма струму і напруги в плоскій електродної системі приведена на рис.3
Рис.3
Осцилограми імпульсів, що генеруються в 3 D реакторної камері
Масштаби: U - 25кВ/справ, I - 50 А/справ, Т - 100нс/справ
Рис.4. Фотографія стримерного розряду в 3D реакторної камері
Рис.5. Осцилограми імпульсів струму і напруги, що генеруються в циліндричній 4 трубної реакторної камері довгою 1500мм
, 5 кВ/справ струм 100А/справ, Т 100нс/справ, Частота 200Гц
630А майже 35МВт! Озон 46.2 еВ/мол.
А Б
Рис.6
Фотографії стримерного розряду в реакторної камері з плазмовим об'ємом 100 дм 3. А - вид знизу, Б - вид зверху
Більше 90% запасеної в конденсаторах енергії переходить в газ!
Інтеграл струму знаходиться в межах (1,2-6,0) * 10 - 5 Кл, тобто переносниками струму є порядку (0,8-4) * 10 14 вторинних електронів, народжених електричним полем в процесі радіаційного обміну в газовому обсязі 7-10дм3. Якщо прийняти за заряд одиночного стримера 10 - 8 Кл [26], то за час імпульсу газовий проміжок перемикає практично кожен стример , але з різною величиною струму ( від 10 до 100 і більше мкА ).
Транспортне перетин розсіювання електронів в голівці стримера (g) на первинно нейтральних молекулах азоту і кисню знаходяться на рівні (3-30) 10 - 16 см 2 для електронів з середньою енергією (8 - 10) еВ. Причому перетин розсіювання для кисню в кілька разів більше, ніж для азоту. Так як у повітрі азоту мінімум в 3,5 рази більше, приймемо в першому наближенні, що перетин розсіювання електронів для азоту і кисню однакові і залежать тільки від енергії електронів. Тоді загальна вірогідність зіткнень електронів з молекулами повітря Р=2g/k, де k - коефіцієнт залежить від тиску і температури повітря. Р=2 (3-30) 10 - 16/k.
Приймемо грубо k=0, 3 * 10 - 16 [Мак-Даніель], тоді P=20-200 см - 1, що відповідає експериментально виміряної довжині плазмових коливань, рівний 0,05 мм [27].
2. Закачування енергії первинних електронів
Відбувається, насамперед, в коливальні і обертальні рівні молекул газу. Причому температура частинок різко наростає в момент замикання стримером проміжку [28].
The concentrations of neutral (a) and charged (b) plasma components and vibrational and translational temperatures (c) for the applied voltage U=19 kV.
В роботі [29] середня температура газів в каналі стримера позитивної стримерного корони постійного струму оцінена по обертальному спектру (0,0) смуги другий позитивної системи молекулярного азоту на рівні близько 450 К.
З літератури відомо, що максимальна щільність енергії, що вводиться в самостійний об'ємний розряд без іскрового пробою тривалістю до 1мкс, знаходиться на рівні 0,3 Дж/см 3 =1,08Вт * год/НДМ 3=0,9 еВ/молекулу. (При 1нс до 0,8 Дж/см 3 ) Концентрація заряджених частинок в звичайному стримерного розряду становить 10 16 - 10 17/ НДМ 3 (рис.1), а в наносекундному стримерний розряд може досягти величини 3 * 10 17 / НДМ 3 [30 , с.184] , тобто прирівнюється до кращих параметрах газоразрядного ексимерного лазера. Імовірність розсіювання енергії первинного електрона на частці забруднювача за один імпульс при концентрації останнього на рівні 10000ррм становить менше 1%, тому основна взаємодія частинок-забруднювачів відбувається вже з іонами, радикалами і активними молекулами і атомами кисню та азоту (N2A3, N 2 a1, O 2 .a1, ions O ?, O 2?, O 3?, O 2 +, O 4 +. Note that relative concentrations of positive ions of other sorts (N 2 +, N 4 +, N 2 O 2 +) are small, because these ions quickly convert to O 2 + and O 4 +) [31] , народженими стримерного струмом. Причому за виробництво активних частинок в найбільшою мірою відповідальний «вторинний» стример зі «зрізаним хвостом» ( другий максимум струму на осциллограмме, відповідний торкання стримером заземленого електрода) Therefore, a short pulse is desirable for efficient productio...
