Статьи

Проведено исследование плазменных струй, полученных на основе безэлектродного СВЧ-разряда атмосферного давления в потоке газа, направленном перпендикулярно вектору напряженности электрического поля (поперечная конфигурация). Разряд возбуждался в диэлектрической трубке с внутренним диаметром 6 мм в волноводном устройстве с помощью СВЧ-генератора на базе типового 1 кВт магнетрона, работающего на частоте 2,45 ГГц. Представлено описание конструкции газоразрядного волноводного устройства и результаты измерений пространственного распределения температуры газа в аргоновой плазменной струе методами термопар и оптической термографии. Показано, что максимальная температура газа в струе зависит от скорости потока и может быть понижена до значений 180–200 градусов Цельсия при скоростях потока 20–30 л/мин на расстояниях 2–3 см от выходного отверстия устройства. При этом наблюдается ламинарный режим истечения плазменной струи в окружающий воздух. Результаты работы востребованы в области разработки новых источников неравновесной плазмы для технологий плазменной модификации поверхности различных материалов.

Предложен способ измерения окислительного воздействия продуктов нетермальной плазмы на обрабатываемую поверхность, основанный на использовании дозиметра Фрикке. Обработку поверхности проводили с помощью источника нетермальной
аргоновой СВЧ плазмы атмосферного давления. Генератор плазмы разработан
в НИЦ «Курчатовский институт» – ВНИИРАЭ (Обнинск). Наиболее выраженный окислительный эффект нетермальной плазмы на обрабатываемую поверхность наблюдался в центре, непосредственно под струей плазмы, составляя пятно воздействия диаметром 11–14 см или 4–5 диаметров плазменного разряда. Получена молярная концентрация трехвалентного железа в центре диска 7,410-5 моль/л, которая снижалась по экспоненциальному закону при увеличении горизонтального расстояния от центра. Полученная в эксперименте функция распределения степени окисления по поверхности позволяет прогнозировать конкретное действие используемого плазмотрона в разных точках обрабатываемого плоского образца