Излучение атомов и ионов металлов в плазмохимическом процессе, инициируемом излучением мощного импульсного гиротрона в смесях порошков магния и окиси титана (2024)

Представлены результаты спектроскопических измерений свечения плазмы микро-
волновых разрядов в экспериментах по синтезу каталитических структур микро и
наноразмеров при воздействии мощных импульсов микроволнового излучения гиро-
трона (длина волны 4 мм, длительность импульса 2–8 мс, мощность до 500 кВт),
на смесь порошков магния Mg и двуокиси титана TiO2 . Эксперименты проводились
в воздухе. Регистрация спектров свечения СВЧ-разрядов выполнялась спектромет-
рами «AvaSpec» различных типов в диапазонах длин волн от 219 нм до 920 нм. Заре-
гистрированы спектральные линии нейтральных атомов и однократно ионизован-
ных ионов магния и титана. Изучались характеристики спектральных линий во
время действия импульса микроволнового излучения и после его окончания. Анализ
полученных результатов показал, что для атомов титана хорошо выполняется
условие частичного локального термодинамического равновесия (ЛТР), что позво-
ляет сделать достаточно надежные оценки электронной температуры плазмы,
величина которой находится в интервале значений 0,2–0,4 эВ. В то же время для
ионов титана ЛТР в микроволновом разряде не выполняется. Сравнимые величины
интенсивности линий атомов и ионов титана в разрядах при электронной темпе-
ратуре 0,2–0,4 эВ, которая более чем на порядок меньше потенциала ионизации
титана, указывают на сильную неравновесность плазмы микроволнового разряда в
порошках. Зарегистрированные в разрядах полосы монооксида титана TiO указы-
вают о протекании в микроволновом разряде плазмохимических реакций.

Тип: Статья
Автор (ы): Князев Александр Владимирович
Соавтор (ы): Иванов Вячеслав Алексеевич, Летунов Александр Алексеевич, Логвиненко Владимир Павлович, Воронова Елена Владимировна, Борзосеков Валентин Дмитриевич, Степахин Владимир Дмитриевич, Соколов Александр Сергеевич, Козак Анастасия Константиновна, Скворцова Нина Николаевна

Идентификаторы и классификаторы

SCI
Физика
УДК
66.088. Процессы с помощью электрических разрядов. Процессы с использованием лазеров. Процессы с использованием плазмы. Плазменные и плазмохимические процессы
Префикс DOI
10.51368/2307-4469-2024-12-3-295-309
Текстовый фрагмент статьи