Проведено экспериментальное исследование воздействия внешнего квазиазимутального магнитного поля на устойчивость электродугового разряда между стержневыми графитовыми электродами в открытой воздушной атмосфере. Показано, что границы устойчивости разряда существенно зависят от величины и направления токов разряда и магнитной системы, межэлектродного расстояния и числа линейных токов. В проведенных экспериментах с независимым питанием разряда и магнитов показано, что при малых межэлектродных расстояниях (10—20 мм) применение сильных магнитных полей (создаваемых контурными токами, превосходящими ток разряда в 3—5 раз) не приводит к стабилизации дуги, а вызывает быстрое её гашение независимо от направления токов в магнитной системе.
Consideration is given to the experimental research of influence of an external quasi-azimuthal magnetic field on stability of the electric arc between rod graphite electrodes in open air atmosphere. It is shown that borders of stability essentially depend on the value and direction of currents of the discharge and magnetic system, inter-electrode distance and number of linear currents. In the spent experiments with an independent food of the discharge and magnets, it is shown that at small interelectrode distances (10—20 mm) application of strong magnetic fields (created by the contour currents surpassing a current of the category in 3—5 times) does not lead to arc stabilization, and causes its fast clearing irrespective of a direction of currents in magnetic system.
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Физика
- УДК
- 533.6.011. Течение газов и движение тел в газах
533.9. Физика плазмы
537.52. Электрические разряды - eLIBRARY ID
- 27633996
В работе проведено экспериментальное исследование воздействия внешнего азимутального магнитного поля на устойчивость протяженного электродугового разряда между стержневыми графитовыми электродами в открытой воздушной атмосфере. Показано, что границы его устойчивости существенно зависят от величины и направления токов разряда и магнитной системы и межэлектродного расстояния. Экспериментально получена оценка диапазона токов магнитной системы, обеспечивающих стабилизацию дуги: 1 < Im/I < 3. В проведенной серии экспериментов с независимым запитыванием разряда и магнитов показано, что при малых межэлектродных расстояниях (10— 20 мм) применение сильных магнитных полей (создаваемых контурными токами магнитной системы, превосходящими ток разряда в 3—5 раз) не приводит к стабилизации дуги, а вызывает быстрое её гашение независимо от направления токов в магнитной системе.
Список литературы
1. Герман В. О., Глинов А. П., Головин А. П., Козлов П. В., Любимов Г. А. // Прикладная физика. 2012. № 6. С. 108.
2. Герман В. О., Глинов А. П., Головин А. П., Козлов П. В. // Прикладная физика. 2014. № 4. С. 35.
3. Герман В. О., Глинов А. П., Головин А. П., Козлов П. В. // Успехи прикладной физики. 2014. Т. 2. № 5. С. 498.
4. Герман В. О., Глинов А. П., Головин А. П., Козлов П. В. // Прикладная физика. 2015. № 5. С. 33.
5. Жуков М. Ф., Урюков Б. А., Энгельшт В. С. и др. Теория термической электродуговой плазмы. Т. 1, 2. — М.: Наука, 1987.
6. Глебов И. А., Рутберг Ф. Г. Мощные генераторы плазмы. — М.: Энергоатомиздат, 1985.
7. Синкевич О. А. // ДАН СССР. 1985. Т. 280. № 1. С. 99.
8. Недоспасов А. В., Хаит В. Д. Основы физики процессов в устройствах с низкотемпературной плазмой. — М.: Энергоатомиздат, 1991.
9. Брон О. Б., Сушков Л. К. Потоки плазмы в электрической дуге выключающих аппаратов. — Л.: Энергия, 1975.
10. Алферов Д. Ф., Евсин Д. В., Лондер Я. И. // Прикладная физика. 2006. № 1. С. 29.
11. Ладиков-Роев Ю. П., Черемных О. К. Математические модели сплошных сред. — Киев: Наукова Думка, 2010.
12. Шафранов В. Д. // Физика плазмы и проблемы управляемых термоядерных реакций. — М.: Изд-во АН СССР, 1958. Т. 4. С. 61.
13. Крускал М., Шварцшильд М. // Проблемы современной физики. 1956. № 2. С. 108. (М.: Изд-во иностр. лит.).
14. Кролл Н., Трайвеллис А. Основы физики плазмы. — М.: Мир, 1975.
15. Герман В. О., Глинов А. П., Головин А. П., Козлов П. В., Любимов Г. А. // Успехи прикладной физики. 2013. Т. 1. № 4. С. 459.
16. Копыл П. В. / Труды Х конференции-конкурса молодых ученых НИИ механики МГУ, 11—14 октября 2009 г. C. 195.
17. Райзер Ю. П. Физика газового разряда. — М.: Наука, 1987.
18. Финкельбург В., Меккер Г. Электрические дуги и термическая плазма. — М.: ИЛ, 1961.
1. V. O. German, A. P. Glinov, A. P. Golovin, P. V. Kozlov, and G. A. Lyubimov, Prikl. Fiz., No. 6, 108 (2012).
2. V. O. German, A. P. Glinov, A. P. Golovin, and P. V. Kozlov, Prikl. Fiz., No. 4, 35 (2014).
3. V. O. German, A. P. Glinov, A. P. Golovin, and P. V. Kozlov, Usp. Prikl. Fiz. 2, 498 (2014).
4. V. O. German, A. P. Glinov, A. P. Golovin, and P. V. Kozlov, Prikl. Fiz., No. 5, 33 (2015).
5. M. F. Zhukov, B. A. Uryukov, V. S. Engel’sht, et al., Theory of Thermic Electroarc Plasma (Nauka, Moscow, 1987) [in Russian].
6. I. A. Glebov and F. G. Rutberg, Power Generators of Plasma (Energoatomizdat, Moscow, 1985) [in Russian].
7. O. A. Sinkevich, Doklady Akademii Nauk USSR 280, 99 (1985).
8. A. V. Nedospasov and V. D. Khait, Foundations of Physical Processes in the Low-Temperature Plasma Devices (Energoatomizdat, Moscow, 1991) [in Russian].
9. O. B. Bron and L. K. Sushkov, Plasma Streams in the Electric Arc of Shutting Down Devices (Energia, Leningrad, 1975) [in Russian].
10. D. F. Alferov, D. V. Evsin, and Ya. I. Londer, Prikl. Fiz., No. 1, 29 (2006).
11. J. P. Ladikov-Roev and O. K. Cheremnyh, Mathematical Models of Continuous Environments (Kiev, Naukova Dumka, 2010) [in Russian].
12. V. D. Shafranof, Physics of Plasma and a Problem of Operated Thermonuclear Reactions. (Moscow, Publishing House AS of the USSR, 1958. V. 4. P. 61) [in Russian].
13. M. Kruskal, and M. Shvartshild, Problems of Modern Physics. (Мoscow, Publishing House Inostrannaya Literatura, 1956. No. 2. P. 108) [in Russian].
14. Nicholas A. Krall and Alvin W. Travelpiece. Principlies of Plasma Physics. (N.Y.: McGRAW-HILL, 1973).
15. V. O. German, A. P. Glinov, A. P. Golovin, P. V. Kozlov, G. A. Lyubimov, Usp. Prikl. Fiz. 1, 459 (2013).
16. P. V. Kopyl, in Proc. Х Conf. Young Scientists (MGU, Inst. Mechan. October 11–14, 2009). P. 195.
17. Yu. P. Raizer, Physics of Gas Discharge (Nauka, Moscow, 1987) [in Russian].
18. W. Finkelnburg and H. Maecker, Electrishe Bo’’gen und Thermishes Plasma (Handbuch der Physik, Bd. XXII, S. 254–444, 1956).
Выпуск
С О Д Е Р Ж А Н И Е
ОБЩАЯ ФИЗИКА
Назаров А. В., Черныш В. С., Ермаков Ю. А., Шемухин А. А. Угловые распределения атомов молибдена, распылённых с помощью пучка газовых кластерных ионов аргона 5
Якубович Б. И. О спектрах случайных процессов 9
Мелкумян Б. В. Мнимая фаза излучения и доплеровские частоты 13
ФИЗИКА ПЛАЗМЫ И ПЛАЗМЕННЫЕ МЕТОДЫ
Герман В. О., Глинов А. П., Головин А. П., Козлов П. В., Шалеев К. В. Стабилизация электродуговых разрядов во внешнем азимутальном магнитном поле 18
Сироткин Н. А., Титов В. А. Экспериментальное исследование нагрева жидкого катода и переноса его компонентов в газовую фазу под действием разряда постоянного тока 25
Андреев М. В., Кузнецов В. С., Скакун В. С., Соснин Э. А., Панарин В. А., Тарасенко В. Ф. Температурные характеристики апокампа — нового типа плазменной струи в воздухе атмосферного давления 32
ФОТОЭЛЕКТРОНИКА
Болтарь К. О., Бурлаков И. Д., Власов П. В., Лопухин А. А., Чалый В. П., Кацавец Н. И. Матричные фотоприемные устройства длинноволнового ИК-диапазона на основе кванторазмерной структуры AlGaAs/GaAs формата 384288 37
Войцеховский А. В., Коханенко А. П., Лозовой К. А. Темновой ток и обнаружительная способность фотоприемников с квантовыми точками германия на кремнии 42
Дудин А. Л., Кацавец Н. И., Красовицкий Д. М., Кокин С. В., Чалый В. П., Шуков И. В. InGaAs/AlGaAs гетероструктуры с квантовыми ямами для широкоформатных матриц, фоточувствительных в спектральном диапазоне 3÷5 мкм 49
Васильев В. В., Вишняков А. В., Дворецкий С. А., Предеин А. В., Сабинина И. В., Сидоров Ю. Г., Стучинский В. А. Фотоответ дефектных фотоэлементов в матричных КРТ-фотоприёмниках с anti-debiasing подслоем 54
Дворецкий С. А., Зверев А. В., Макаров Ю. С., Михантьев Е. А. Оптимизация отношения сигнал/шум КРТ фотоприемных устройств на базе прямоинжекционной микросхемы считывания 60
Будтолаев А. К., Хакуашев П. Е., Чинарева И. В., Косухина Л. А. Использование тонких пленок SiO2 для формирования охранного кольца в лавинных фотодиодах на основе InGaAs/InP 68
Абдинов А. Ш., Бабаева Р. Ф., Рагимова Н. А., Расулов Э. А. Фотоприемники для ультрафиолетового и видимого диапазонов на основе кристаллов моноселенида галлия 72
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
Буташин А. В., Муслимов А. Э., Васильев А. Л., Григорьев Ю. В., Каневский В. М. Строение оксидных пленок, полученных отжигом пленок алюминия на (0001) сапфировых подложках 77
Шаронов Ю. П., Макарова Э. А., Седнев М. В., Ладугин М. А., Яроцкая И. В. Исследование кривизны поверхности гетероэпи-таксиальных структур InP/InGaAs, Al2O3/AlxGa1-xN 83
Кириенко Д. А., Березина О. Я. Влияние лазерного облучения на чувствительность к газам и деформационную устойчивость пленок композита «диоксид олова-полианилин» на полимерной подложке 87
Нищев К. Н., Мамин Б. Ф., Неверов В. А., Сидоров Р. И., Скворцов Д. А. Исследование структурных дефектов кристаллов 4H-SiC методом рентгеновской микротомографии 93
Мадатов Р. С., Алекперов А. С., Гасанов О. М., Сафаров Дж. М. Влияние атомов Nd и гамма-облучения на фотолюминесцен-цию монокристалла GeS 97
ФИЗИЧЕСКАЯ АППАРАТУРА И ЕЁ ЭЛЕМЕНТЫ
Архипов В. П., Камруков А. С., Козлов Н. П., Макарчук А. А. Дистанционное обеззараживание объектов направленным им-пульсным широкополосным УФ-излучением 102
Кремис И. И., Толмачев Д. А. Коррекция остаточной неоднородности изображения в тепловизорах второго поколения на основе частотного разложения 109
Телегин А. М., Воронов К. Е., Авдеев В. А. Исследование микрометеороидов и частиц космического мусора ионизационным детектором на малом космическом аппарате АИСТ-1Т 116
ИНФОРМАЦИЯ
Сводный перечень статей, опубликованных в журнале «Прикладная физика» в 2016 г. 120
Правила для авторов 124
XLIV Международная Звенигородская конференция по физике плазмы и управляемому термоядерному синтезу 127
C O N T E N T S
GENERAL PHYSICS
A. V. Nazarov, V. S. Chernysh, Yu. A. Ermakov, and A. A. Shemukhin The energy dependence of the angular distributions of Mo atoms, sputtered by the Ar gas cluster ion beam 5
B. I. Yakubovich Spectra of some random processes 9
B. V. Melkoumian Radiation imaginary phase and the Doppler frequences 13
PLASMA PHYSICS AND PLASMA METHODS
V. О. German, А. P. Glinov, А. P. Golovin, P. V. Kozlov, and K. V. Shaleev Stabilisation of an electric arc in the external azimuthal magnetic field 18
N. A. Sirotkin and V. A. Titov Experimental study of the liquid cathode heating and transfer of its components to a gas phase under action of a direct current discharge 25
M. V. Andreev, V. S. Kuznetsov, V. S. Skakun, E. A. Sosnin, V. А. Panarin, and V. F. Tarasenko Temperature characteristics of apo-kamp-type plasma jets at the atmospheric pressure 32
PHOTOELECTRONICS
K. O. Boltar, I. D. Burlakov, P. V. Vlasov, A. A. Lopukhin, V. P. Chaliy, and N. I. Katsavec Features of a FPA on the base of the LWIR QWIP 384288 detectors 37
A. V. Voitsekhovskii, A. P. Kokhanenko, and K. A. Lozovoy Dark current and detectivity of photodetectors with quantum dots of germanium on silicon 42
A. L. Dudin, N. I. Katsavets, D. M. Krasovitsky, S. V. Kokin, V. P. Chaly, and I. V. Shukov InGaAs/AlGaAs QWIP heterostructures for the large format 3÷5 µm focal plane arrays 49
V. V. Vasiliev, A. V. Vishnyakov, S. A. Dvoretsky, A. V. Predein, I. V. Sabinina, Yu. G. Sidorov, and V. A. Stuchinsky Photoresponse of “leaking” photoelements in MCT-based photovoltaic infrared FPA photodetectors with a high-conductivity anti-debiasing sublay-er 54
S. A. Dvoretskiy, A. V. Zverev, Yu. S. Makarov, and E. A. Mikhantiev Signal-to-noise ratio optimization for MCT FPA based on the direct injection ROIC 60
A. K. Budtolaev, P. E. Khakuashev, I. V. Chinareva, and L. A. Kosukhina Using the thin SiO2 films to form a guard ring in avalanche photodiodes based on InGaAs/InP 68
A. Sh. Abdinov, R. F. Babayeva, N. A. Ragimova, and E. A. Rasulov Photodetectors for UV and visible ranges based on the mo-nogallium selenide crystals 72
MATERIALS SCIENCE
A. V. Butashin, A. E. Muslimov, A. L. Vasilyev, Yu. V. Grigoryev, and V. M. Kanevsky Structure of oxide films formed by annealing the aluminum metal layers on (0001) sapphire substrates 77
J. P. Sharonov, E. A. Makarova, M. V. Sednev, M. A. Ladugin, and I. V. Yarotskaya Investigation of a surface curvature of the heteroepitaxial structures InP/InGaAs, Al2O3/AlxGa1-xN 83
D. A. Kirienko and O. Y. Berezina Gas sensitivity and stress resistance of tin oxide-intercalated polyaniline composite on polymer substrate after pulsed laser annealing 87
K. N. Nishchev, B. F. Mamin, V. A. Neverov, R. I. Sidorov, and D. A. Skvortsov X-ray microtomography method in practice of the structural defects study in the 4H-SiC crystals 93
R. S. Madatov, A. S. Alekperov, O. M. Hasanov, and J. M. Safarov Influence of Nd atoms and gamma radiation on the photolumi-nescence of a mono crystal of GeS 97
PHYSICAL APPARATUS AND ITS ELEMENTS
V. P. Arkhipov, A. S. Kamrukov, N. P. Kozlov, and A. A. Makarchuk Remote decontamination of objects by pulsed broadband UV radiation 102
I. I. Kremis and D. A. Tolmachev Filtration of the residual inhomogeneity in the image of the second generation imagers based on frequency decomposition 109
A. M. Telegin, K. E. Voronov, and V. A. Avdeev Researches of micrometeoroids and space debris particles on the AIST-1T small spacecraft 116
INFORMATION
The summary list of the articles published in Prikladnaya Fizika in 2016 120
Rules for authors 124
XLIV International Zvenigorod Conference on Plasma Physics and Controlled Thermonuclear Fusion 127
Другие статьи выпуска
Проведены экспериментальные исследования температурных характеристик нового типа плазменной струи — апокампа в воздухе атмосферного давления. Для этого предложена и апробирована методика построения «температурных карт», и с её помощью показано, что плазма в апокампе имеет большой температурный градиент с температурой в конце струи около 100 оС при температуре канала разряда около 1300 оС.
Исследован разряд постоянного тока (i = 10—50 мА) в воздухе при атмосферном давлении. В качестве катода или анода разряда использовали раствор хлорида натрия (0,5 моль/л). По зависимостям напряжение горения разряда от межэлектродного расстояния найдены напряженность поля в плазме и катодное (анодное) падение потенциала, температура газа определена по распределению интенсивности в полосе излучения N2(C3u B3 g, 0–2). Получены зависимости температуры жидкого электрода от времени горения разряда и после его выключения, а также скорость испарения раствора под действием разряда. На основе полученных данных обсуждаются вклады ионной бомбардировки и переноса тепла из плазмы в процессы нагрева жидкого электрода и переноса растворителя (воды) в газовую фазу.
Обсуждается обнаруженное ранее комплексное изменение фазы излучения в ускоренно движущемся линейном лазерном резонаторе с неподвижными друг относительно друга элементами обрамления. Показано, что переменная мнимая фаза излучения не зависит от показателя преломления однородной среды, заполняющей ускоренный лазерный резонатор с неизменной структурой фазы. Рассмотрена фаза излучения в пределе постоянной скорости движения собственной системы отсчёта излучателя (резонатора). Из закона сохранения энергии при равномерном перемещении (в операторном виде) получено, что фаза излучения инвариантна величине скорости. Получено, что зависимость частоты излучения от постоянной скорости резонатора является доплеровской в различных инерциальных системах отсчёта. Так, из закона сохранения энергии можно получить постоянную фазовую скорость света для любых собственных инерциальных систем.
Вычисляются спектры случайных процессов, использующихся при описании многих физических явлений. Вычислен спектр суммы случайного числа случайных величин. Вычислен спектр случайной последовательности импульсов со статистически связанными амплитудой и длительностью импульса. Получены выражения общего вида для спектров рассмотренных процессов. Данные результаты могут быть использованы при анализе спектров физических процессов различной природы, для описания которых применяются рассмотренные случайные процессы. Из полученных выражений общего вида, переходя к частным случаям, можно непосредственно определить спектры конкретных физических процессов. Полученные результаты могут быть применены в различных областях физики при решении как фундаментальных, так и прикладных задач.
Изучение угловых распределений частиц, распылённых с поверхности твёрдых тел пучком газовых кластерных ионов, имеет большое значение как для прикладных задач, так и для фундаментального понимания механизмов взаимодействия ускоренных кластеров с веществом. В работе представлены результаты моделирования угловых распределений молибдена, распылённого кластерами аргона, при различной энергии методом молекулярной динамики.
Издательство
- Издательство
- АО "НПО "ОРИОН"
- Регион
- Россия, Москва
- Почтовый адрес
- 111538, г Москва, р-н Вешняки, ул Косинская, д 9
- Юр. адрес
- 111538, г Москва, р-н Вешняки, ул Косинская, д 9
- ФИО
- Старцев Вадим Валерьевич (ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ДИРЕКТОР)
- E-mail адрес
- orion@orion-ir.ru
- Контактный телефон
- +7 (499) 3749400