Đo nhiệt độ và mật độ trong plasma argon tái tổ hợp với chất pha loãng

Plasma Chemistry and Plasma Processing - Tập 13 - Trang 365-378 - 1993
M. H. Gordon1, C. H. Kruger2
1Department of Mechanical Engineering, University of Arkansas, Fayetteville
2High-Temperature Gas Dynamics Laboratory, Stanford University, Stanford, California

Tóm tắt

Các phép đo quang phổ và đo nhiệt lượng về nhiệt độ và mật độ số đã được thực hiện bằng cách sử dụng ngọn đuốc plasma cảm ứng radio tần số 50-kW (RFICP) hoạt động ở áp suất khí quyển với nhiệt độ tối đa và mật độ electron gần 8.1000 K và 2 x 1021 m3, tương ứng. Những phép đo này đã cho phép xác định trạng thái cân bằng và khả năng áp dụng tương ứng của các kỹ thuật chẩn đoán khác nhau trong cả plasma argon tái tổ hợp và plasma tái tổ hợp với hydro hoặc nitơ. Kết quả cho thấy plasma argon tinh khiết được mô tả tốt bởi một mô hình cân bằng từng phần trong đó các electron tự do và electron bị kích thích liên kết ở trong trạng thái cân bằng với nhau, bất chấp những sự đoạn tuyệt có thể xảy ra với trạng thái cơ bản. Tuy nhiên, việc thêm chỉ một phần mười phần trăm của hydro nguyên tử hoặc nitơ đã làm rối loạn trạng thái cân bằng từng phần này đối với plasma argon có mật độ electron khoảng dưới 1021 m3, đến mức mà chỉ các kỹ thuật chẩn đoán độc lập với giả định về cân bằng từng phần mới có thể được triển khai một cách đáng tin cậy.

Từ khóa

#plasma argon #mật độ electron #nhiệt độ #kỹ thuật chẩn đoán #cân bằng từng phần

Tài liệu tham khảo

H. R. Griem,Plasma Spectroscopy. McGraw-Hill, New York (1964). H. W. Drawin,Z. Phys. 228, 99 (1969). D. Bourasseau, F. Cabannes, and J. Chapelle,Astron. Astrophys. 9, 339 (1970). K. P. Nick, J. Richter, and V. Helbig,J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer 32, 1 (1984). V. Bakshi and R. J. Kearney,J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer 41, 369 (1989). M. W. Blades,Spectrochim. Acta 37B, 869 (1982). I. J. M. M. Raaijmakers, P. W. J. M. Boumans, B. van der Sijde, and D. C. Schram,Spectrochim Acta 38B, 697 (1983). R. Hernberg and J. Vattulainen. inProceedings of the 9th International Symposium on Plasma Chemistry (International Union of Pure and Applied Chemistry, Pugnochiuso, Italy, 1989), p. 308. T. G. Owano, M. H. Gordon, and C. H. Kruger.Phys. Fluids B 2, 3184 (1990). K. E. Spear,J. Am. Ceram. Soc.72, 171 (1989). J. C. Angus and C. C. Hayman.Science ( Washington, D.C.) 241, 913 (1988). C. J. Cremers and R. C. Birkebak,App. Opt. 5, 1057 (1966). A. T. M. Wilbers, G. M. W. Kroesen, C. J. Timmermans, and D. C. Schram,J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer 45, 1 (1991). L. M. Biberman, G. E. Norman, and K. N. Ulyanov.Opt. Spectrosc. 10, 297 (1961). D. Hofsaess,J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer 19, 339 (1978). L. M. Biberman and G. E. Norman,Sov. Phys. Usp. 10, 52 (1967). D. Hofsaess,At. Data Nucl. Data Tables 24, 285 (1979). R. Schnapauf,Z. Astrophys. 68, 431 (1968). R. S. Devoto,Phys. Fluids 16, 616 (1973). H. R. Griem,Spectral Line Broadening by Plasmas, Academic Press, New York (1974). W. Demtroder.Laser Spectroscopy, Springer-Verlag, Berlin (1982). S. R. Drayson,J. Quant. Spectrosc. Radiut. Transfer 16, 611 (1976). M. Mitchner and C. H. Kruger,Partially Ionized Gases, Wiley, New York (1973). W. L. Wiese, M. W. Smith, and B. M. Glenon,Atomic Transition Probabilities, U.S. National Bureau of Standards National Standard Reference Series-4 (U.S. Government Printing Office, Washington, DC, 1966), Vol. 1. M. H. Gordon, Ph.D. Thesis. Stanford University (1992). C. H. Kruger,Phys. Fluids 13, 1737 (1970). M. H. Gordon and C. H. Kruger,Phys. Fluids B.5, 1014 (1993). H. Uchida, K. Tanabe, N. Yukihiro, H. Haraguchi, and K. Fuwa,Spectrochim. Acta 36B, 711 (1981) S. Nowak, J. A. M. van der Mullen, B. van der Sijde, and D. C. Schram,J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer 41, 177 (1989). M. W. Blades and N. Lee,Spectrochim. Acta 39B, 879 (1984). L. G. Piper, M. A. A. Clyne, and P. B. Monkhouse,Chem. Phys. 51, 107 (1980).