Исследованы оптические свойства наносекундных разрядов, возбуждаемых импульсами напряжения длительностью 0,7 и 13 нс, в воздухе с различной влажностью при атмосферном давлении. Изучен переход от диффузного разряда к контрагированному, который имеет неоднородное распределение излучения по длине промежутка. Получены оптические эмиссионные спектры плазмы данных разрядов в различных режимах. Подтверждено, что при наносекундном пробое возникает диффузный «канал» плазмы (диффузный разряд) в результате слияния встречных стримеров большого диаметра. Установлено, что при относительно большой длительности импульса в промежутке вначале формируется диффузный разряд, который затем контрагирует. Канал разряда при этом состоит из отдельных филаментов и характеризуется свечением белого цвета. Показано, что спектры излучения плазмы диффузного и контрагированного разрядов отличаются друг от друга наличием широкополосного континуума, а также интенсивных атомарных и ионных линий кислорода, азота, водорода и материала электродов. Установлено, что увеличение относительной влажности воздуха повышает спектральную плотность энергии излучения атомов и ионов металла и широкополосного излучения. Выдвинуто предположение, объясняющее появление широкополосного континуума во влажном воздухе при контрагированном разряда.
The optical properties of nanosecond discharges excited by voltage pulses of 0.7 and 13 ns duration were studied in air with different humidities at atmospheric pressure. The transition from a diffuse to a contracted discharge, characterized by a non-uniform radiation distribution along the gap, was investigated. Optical emission spectra of the plasma of these discharges were obtained in various modes. It was confirmed that during nanosecond breakdown, a diffuse plasma “channel” (diffuse discharge) arises as a result of the collision of counter-propagating streamers of large diameter. It was established that, with a relatively long pulse duration, a diffuse discharge forms in the gap, which then contracts. The discharge channel consists of individual filaments and is characterized by a white glow. It is shown that the plasma emission spectra of diffuse and contracted discharges differ from each other by the presence of a broadband continuum, as well as intense atomic and ionic lines of oxygen, nitrogen, hydrogen, and the electrode material. It has been established that increasing relative air humidity increases the spectral energy density of metal atoms and ions, as well as broadband radiation. A hypothesis has been put forward to explain the appearance of a broadband continuum in humid air during a contracted discharge.
Предпросмотр статьи
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Физика
