Экспериментальные исследования развития катодонаправленного стримера в воздухе при повышенных давлениях
Представлены результаты экспериментальных исследований пространственно-временных и электродинамических характеристик катодонаправленного стримера в воздухе при различных давлениях. Сформулированы соотношения подобия, которые позволили сравнить токовые характеристики разряда и динамику распространени...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Вопросы атомной науки и техники |
|---|---|
| Дата: | 2008 |
| Автори: | , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
2008
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/110593 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Экспериментальные исследования развития катодонаправленного стримера в воздухе при повышенных давлениях / О.В. Болотов, В.И. Голота, Б.Б. Кадолин, В.Н. Остроушко, Л.М. Завада, А.Ю. Шулика // Вопросы атомной науки и техники. — 2008. — № 4. — С. 204-208. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859943800838815744 |
|---|---|
| author | Болотов, О.В. Голота, В.И. Кадолин, Б.Б. Остроушко, В.Н. Завада, Л.М. Шулика, А.Ю. |
| author_facet | Болотов, О.В. Голота, В.И. Кадолин, Б.Б. Остроушко, В.Н. Завада, Л.М. Шулика, А.Ю. |
| citation_txt | Экспериментальные исследования развития катодонаправленного стримера в воздухе при повышенных давлениях / О.В. Болотов, В.И. Голота, Б.Б. Кадолин, В.Н. Остроушко, Л.М. Завада, А.Ю. Шулика // Вопросы атомной науки и техники. — 2008. — № 4. — С. 204-208. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Вопросы атомной науки и техники |
| description | Представлены результаты экспериментальных исследований пространственно-временных и электродинамических характеристик катодонаправленного стримера в воздухе при различных давлениях. Сформулированы соотношения подобия, которые позволили сравнить токовые характеристики разряда и динамику распространения стримера при различных давлениях. Показано, что существует диапазон давлений, в котором развитие разрядов происходит подобным образом при сохранении неизменными произведения P·d, и напряжения на разрядном промежутке. Важно отметить, что в этих условиях средняя скорость распространения стримера остается постоянной при различных давлениях.
Подано результати експериментальних досліджень просторово-часових та електродинамічних характеристик катодоспрямованого стримеру у повітрі при різному тиску. Cформульовані співвідношення подібності, які дозволили порівняти струмові характеристики розряду та динаміку розвитку стримера при різному тиску. Встановлено, що існує діапазон тисків, у якому розвиток розрядів відбувається подібним чином при збереженні незмінними добутку P·d, та прикладеної напруги. Важливо відмітити, що в цих умовах середня швидкість розповсюдження стримера залишається незмінною при різних тисках.
The experimental results of spatio-temporal and electrodynamical characteristics of cathode-directed streamer in air under different pressures are presented. The similarity laws, which allowed to compare the characteristics of discharge current and streamer dynamics under different pressures, were obtained. It was found that interval of pressures exists in which discharge develops similarly when the product P·d, and applied voltage are kept constant. It is important to note, that under these conditions average streamer velocity remains constant at different pressures. .
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:12:38Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 533.9
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАЗВИТИЯ
КАТОДОНАПРАВЛЕННОГО СТРИМЕРА В ВОЗДУХЕ
ПРИ ПОВЫШЕННЫХ ДАВЛЕНИЯХ
О.В. Болотов, В.И. Голота, Б.Б. Кадолин, В.Н. Остроушко, Л.М. Завада, А.Ю. Шулика
Национальный научный центр «Харьковский физико-технический институт»,
Харьков, Украина
Представлены результаты экспериментальных исследований пространственно-временных и электроди-
намических характеристик катодонаправленного стримера в воздухе при различных давлениях. Сформули-
рованы соотношения подобия, которые позволили сравнить токовые характеристики разряда и динамику
распространения стримера при различных давлениях. Показано, что существует диапазон давлений, в кото-
ром развитие разрядов происходит подобным образом при сохранении неизменными произведения P*d, и
напряжения на разрядном промежутке. Важно отметить, что в этих условиях средняя скорость распростра-
нения стримера остается постоянной при различных давлениях.
1. ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время большое внимание уделяется
изучению газовых разрядов атмосферного давления,
так как они находят широкое применение во многих
плазмохимических технологиях: для синтеза озона,
очистки дымовых газов от NOx и SOx, для накачки
мощных технологических газовых лазеров, дез-
инфекции и плазмохимических синтезов. Такое ши-
рокое распространение разрядов обусловлено уни-
кальными свойствами низкотемпературной неравно-
весной плазмы, которая формируется в разрядном
промежутке, и является эффективным источником
возбуждённых частиц и активных радикалов.
Особое распространение в последнее время по-
лучили разряды в коротких разрядных промежутках
с резконеоднородным распределением электриче-
ского поля, характерным для электродных систем
типа «игла-плоскость». При прикладывании к
острийному электроду постоянного потенциала по-
ложительной полярности можно реализовать стри-
мерный разряд. Ток стримерного разряда представ-
ляет собой установившуюся последовательность то-
ковых импульсов, формирование которых обусловле-
но распространением в разрядном промежутке като-
донаправленных стримеров, накоплением и последу-
ющей релаксацией объемного заряда. Cтримерный
разряд может существовать в двух режимах [1], опре-
деляемых величиной напряжения, приложенного к
разрядному промежутку: режим замыкающего раз-
рядный промежуток стримера и режим не замыкаю-
щего разрядный промежуток стримера.
Пространственно-временные характеристики
стримерного разряда в коротких разрядных проме-
жутках при атмосферном давлении являются пред-
метом исследования во многих экспериментальных
работах (см. обзоры [2,3]), так как позволяют изу-
чить особенности формирования и развития разряда
на различных стадиях. Вместе с тем удовлетвори-
тельная теория разряда так и не разработана, и мно-
гие процессы формирования и развития разряда
остаются слабо изученными.
Для сравнения экспериментальных результатов
при различных давлениях рабочего газа необходимо
сформулировать критерии подобия для разрядов.
Поиск критериев подобия является задачей по опре-
делению параметров, которые оказывают основное
влияние на динамику разряда и распространение
стримера.
В работе [4] были проведены экспериментальные
исследования пространственно-временных характе-
ристик излучения стримерного разряда при повы-
шенных давлениях в воздухе. Были получены зави-
симости скорости распространения стримера по раз-
рядному промежутку при различных давлениях, при
этом во всех экспериментах сохранялось распреде-
ление приведенной напряжённости электрического
поля E/P в разрядном промежутке в отсутствие
объёмных зарядов. Сохранение E/P=Const служило
критерием для проведения сравнительного анализа
результатов экспериментов для различных давле-
ний. Однако в работе не сформулированы соотно-
шения подобия для разрядов, которые бы позволили
сравнивать динамику развития стримеров при раз-
личных давлениях рабочего газа.
А.А. Рухадзе и др. в [5] проанализировали соот-
ношения подобия для разномасштабных низкотем-
пературных и неравновновесных газовых разрядов.
И, основываясь на размерных преобразованиях,
определили условия для сохранения полного подо-
бия разрядов, т.е. полный набор инвариантных ве-
личин.
В работе [6], основываясь на экспериментальном
исследовании развития стримерного разряда при по-
вышенных давлениях в воздухе, также были сфор-
мулированы соотношения подобия, которые позво-
лили сравнить токовые характеристики разряда и
динамику распространения стримера при различных
давлениях.
Основной задачей настоящей работы является
определение экспериментальных условий, при кото-
рых возможно реализовать подобие в развитии раз-
рядов при различных давлениях.
2. ПОСТАНОВКА ЭКСПЕРИМЕНТА.
ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ АППАРАТУРА
_______________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2008. № 4.
Серия: Плазменная электроника и новые методы ускорения (6), с.204-208.204
Исследования пространственно-временных и
электродинамических характеристик разряда поло-
жительной полярности при различных давлениях в
воздухе проводились на установке, блок-схема кото-
рой приведена на Рис.1.
Рис.1. Блок-схема установки: 1 – балластный рези-
стор 130 kΩ; 2 – газопровод; 3 – газовый компрес-
сор; 4, 7 – натекатели; 5 – разрядная камера;
6 – манометр; 8 – ротаметр; 9 – микроамперметр
М906; 10 – осциллограф Tektronix TDS-210;
11 – компьютер IBM PC; 12 – емкостной фильтр
напряжения 1000 пФ; 13 – киловольтметр С196
Разрядная камера имела объем 350 см3 и позво-
ляла работать при повышенных давлениях воздуха
до 5 атм. Электродная система типа «игла-плос-
кость» с острийным анодом ra~30 мкм и плоским ка-
тодом rc~3 м позволяла регулировать меж-электрод-
ное расстояние в пределах от 5 до 15 мм. Повышен-
ное давление в разрядной камере создавалось газо-
вым компрессором фирмы Fiac F 205. Величина дав-
ления контролировалась манометром и регулирова-
лась двумя натекателями, которые были установле-
ны на входе и выходе камеры. Расход газа через раз-
рядную камеру во всех экспериментах составлял
1 л/мин и контролировался ротаметром типа РМ-А
на выходе камеры. Напряжение к разрядному про-
межутку прикладывалось от стабилизированного ис-
точника постоянного напряжения 0,5…20 кВ и из-
мерялось киловольтметром С196. Средний ток раз-
ряда измерялся микроамперметром М906. Для реги-
страции импульсов разрядного тока в разрядную
цепь устанавливались токовые шунты, сигнал с ко-
торых подавался на первый канал двухканального
цифрового осциллографа Tektronix TDS210, с часто-
той дискретизации 1 ГГц. Осциллограммы токовых
импульсов обрабатывались на компьютере IBM РС с
помощью пакета прикладных программ. Экспери-
менты проводились при напряжениях на разрядном
промежутке 8, 10, 12, 14 кВ для диапазона давлений
от 1 до 3 атм с шагом 0,5 атм. Это позволяло под-
держивать во всех экспериментах постоянным
произведение P∙d = 15 мм∙атм.
Перед проведением экспериментов проводилась
специальная обработка игольчатого и плоского
электродов для реализации устойчивого режима
стримерного горения разряда. Показателем устойчи-
вого горения разряда является стабильный квазипе-
риодический режим токовых импульсов, осцилло-
графируемых с токового шунта разрядной камеры.
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ.
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Для нахождения соотношений подобия для раз-
рядов при разных давлениях проанализируем влия-
ние давления на основные характеристики разряда.
Энергия, набираемая электроном в электриче-
ском поле между столкновениями, прямо пропорци-
ональна произведению E∙λ, где E – напряженность
электрического поля, λ – длина свободного пробега
электрона. При фиксированной температуре длина
свободного пробега λ изменяется, как P–1 с измене-
нием давления P, поэтому одинаковую энергию (а с
ней и характерные скорости) электроны имеют при
одинаковых значениях E/P. Перед фронтом стриме-
ра, в области интенсивной ионизации, энергия, при-
обретаемая электроном на длине свободного пробе-
га, должна соответствовать потенциалу ионизации
I*, E*∙λ~I*. Поле E* является пороговым, так как в бо-
лее слабом поле ионизация идет очень слабо, а в бо-
лее сильном – со скоростью, не намного большей,
чем для порогового.
Исходя из того, что в рамках рассматриваемой
модели плазменный канал стримера считается силь-
но проводящим, то потенциал головки стримера сла-
бо отличается от потенциала анода U, т.е. на плаз-
менном канале не происходит существенного паде-
ния напряжения. Размер области интенсивной иони-
зации по порядку величины соответствует радиусу
стримера rs, а напряжённость электрического поля в
данной области оценивается величиной порядка
U/rs. При увеличении U радиус стримера увеличива-
ется так, чтобы поле перед стримером оставалось
близким к пороговому E*. Если напряжение U на
разрядном промежутке соответствует величине, ми-
нимально необходимой для существования стриме-
ра, то радиус стримера оценивается из соотношения
rs∼(20…30) λ. Числовой множитель в оценке радиуса
стримера определяется количеством последователь-
ных актов ионизации, необходимых для увеличения
плотности электронов от начальной, перед фронтом
стримера, до конечной, характерной для плазменно-
го канала стримера. Можно показать, что множи-
тель логарифмически зависит от отношения указан-
ных плотностей. При атмосферном давлении на-
чальная плотность электронов составляет 103…
106 см–3, где меньшее значение определяется иониза-
цией космическим излучением, а большее – фотоио-
низацией кислорода излучением возбужденных мо-
лекул азота. Плотность электронов в канале оцени-
вается величиной 1014…1015 см–3. Эту оценку на
плотность электронов в канале стримера легко полу-
чить исходя из того, что процесс ионизации прекра-
щается, когда время релаксации сравнивается со
временем ионизации, и следующий акт ионизации
не происходит из-за ослабления поля. Сравним ха-
рактерное время релаксации поля в среде с проводи-
мостью σ, τr=ε0/σ, с характерным временем между
_______________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2008. № 4.
Серия: Плазменная электроника и новые методы ускорения (6), с.204-208.205
последовательными актами ионизации, осуще-
ствляемыми одним электроном, τi =(αvd)–1 (где α –
ионизационный коэффициент; vd – дрейфовая ско-
рость; ε0 – электрическая постоянная). Проводи-
мость определяется концентрацией электронов ne и
подвижностью μe, σ=qneμe, где q – элементарный за-
ряд. С учетом равенства vd=μeE, где напряженность
поля следует брать для области интенсивной иони-
зации, получаем оценку для концентрации электро-
нов, ne∼q–1ε0αE. Исходя из того, что в предлагаемой
модели предполагается зависимость α/P=f(E/P), то
при сохранении E/P и изменении давления величи-
ны α/P и λP сохраняются, и концентрация электро-
нов зависит от давления, как P2.
В связи с тем, что минимально возможный по-
перечный размер стримера по порядку величины
определяется размером лавины, а напряжённость
поля на фронте стримера определяется величиной по-
рядка U/rs, то при различном давлении и фиксирован-
ном U величина приведенной напряжённости поля
перед фронтом стримера E/P~U/(rsP) остаётся посто-
янной. В этом случае процессы могут развиваться
подобным образом при одинаковых значениях rsP и
vs. Чтобы сохранить подобие в динамике развития
стримера в целом при разных давлениях, необходимо
все размеры изменить, как P–1. Таким образом, в рам-
ках предлагаемой модели для сохранения подобия в
развитии стримера при различных давлениях доста-
точно сохранить постоянным произведение P⋅d, дав-
ления с межэлектродным расстоянием, при одина-
ковых значениях напряжения на разрядном проме-
жутке.
В рамках изложенной модели при каждом значе-
нии напряжения исследуемого диапазона и фикси-
рованном произведении P⋅d, снимались осцилло-
граммы токовых импульсов разряда, измерялась ча-
стота следования импульсов тока. При этом особое
внимание уделялось исследованию изменения фор-
мы токовых импульсов разряда при увеличении дав-
ления. Осциллограммы токовых импульсов дают
информацию о характере процесса распространения
стримеров. Форма токового импульса, формирова-
ние которого обусловлено распространением стри-
мера, отображает тенденцию изменения скорости
распространения стримера в разрядном промежутке.
Форма токового импульса незамыкающегося
стримера свидетельствует о том, что движение стри-
мера до некоторого момента времени, соответству-
ющего максимальной амплитуде тока, происходит с
постепенным увеличением скорости, а после ско-
рость стримера уменьшается, вплоть до момента его
полной остановки. Замыкающий разрядный проме-
жуток стример формирует импульс тока, на котором
можно выделить характерный пик, соответствую-
щий моменту замыкания стримером разрядного про-
межутка. Анализ токовых импульсов замыкающих
стримеров позволяет определить характерное время
распространения стримера в разрядном промежутке
до момента замыкания, что, в свою очередь, позволя-
ет оценить среднюю скорость стримера.
Для установления соотношений подобия важным
является, чтобы разряд находился в одинаковых ре-
жимах, поэтому экспериментально подбирались
условия, при которых разряд находился в одном ре-
жиме при разных давлениях. Проведенные исследо-
вания развития стримеров при различных напряже-
ниях на разрядном промежутке показали существо-
вание условий, при которых во всём исследуемом
диапазоне давлений наблюдается устойчивое разви-
тие замыкающихся стримеров. Отмечено, что в дан-
ных экспериментальных условиях можно выделить
диапазон напряжений, в котором развитие стримера
в разрядном промежутке происходит подобным об-
разом, и разряд находится в одном режиме незави-
симо от величины давления. Проведенный анализ
формы токовых импульсов для всего диапазона ис-
следуемых напряжений на разрядном промежутке
позволил сделать вывод о том, что только при
напряжении 14 кВ происходит устойчивое распро-
странение стримера, и разряд существует в режиме
замыкающих стримеров. При напряжениях 8, 10 и
12 кВ развитие стримера с увеличением давления не
происходит подобным образом. В частности, при
напряжении 8 кВ только при атмосферном давлении
стример замыкает разрядный промежуток, а увеличе-
ние давления до 1,5 атм и выше приводит к переходу
разряда в режим незамыкающихся стримеров.
Основной целью экспериментов было изучение
влияния давления на скорость распространения по
разрядному промежутку замыкающегося стримера.
На Рис.2. приведены осциллограммы токовых им-
пульсов разряда при различных давлениях. Напряжение
на разрядном промежутке U=14 кВ, P∙d=15 мм∙атм.
a
б
в
206
Рис.2. Осциллограммы токовых импульсов разряда
при различных давлениях; U=14 кВ, P·d=15 мм·атм.
P=1 атм, d=15 мм, T=108 мкс, средний ток разряда
Icp=60 мкА (a); P=2 атм, d=7.5 мм, T=52 мкс, сред-
ний ток разряда Icp=54 мкА (б); P=3 атм, d=5 мм,
T=32 мкс, средний ток разряда Icp=55 мкА (в)
Из приведенных осциллограмм видно, что во
всём рассматриваемом диапазоне давлений в раз-
рядном промежутке распространяются только замы-
кающиеся стримеры. Максимальная амплитуда им-
пульсов тока при увеличении давления уменьшает-
ся. Необходимо отметить, что изменение тока с уве-
личением давления не соответствует приведенным
оценкам зависимостей параметров процесса от дав-
ления, как и в работе [6], что свидетельствует о бо-
лее сложной зависимости процесса от давления. В
результате анализа токовых импульсов отмечено,
что при напряжении U=14 кВ средняя скорость
стримера остаётся постоянной независимо от ве-
личины давления. Также отмечено, что произведе-
ние P·T, где Т – период следования токовых импуль-
сов, также остаётся постоянным.
Для того чтобы проверить насколько существен-
но влияние радиуса кривизны игольчатого анода на
развитие стримера при различных давлениях, был
проведен эксперимент с использованием двух игл с
различными радиусами кривизны. На Рис.3. приве-
дены зависимости средней скорости распростране-
ния стримера от давления, полученные при исполь-
зовании игольчатых анодов с различной кривизной.
Напряжение на разрядном промежутке 14 кВ.
Рис.3. Зависимость средней скорости распростра-
нения стримера от величины давления для игольча-
тых анодов с различной кривизной. Напряжение на
разрядном промежутке U=14 кВ, P·d=15 мм·атм
Из приведенного графика видно, что независимо
от радиуса кривизны игольчатого анода средняя
скорость стримера сохраняется постоянной во всём
рассматриваемом диапазоне давлений. При этом
средняя скорость возрастает с увеличением радиуса
кривизны игольчатого анода от 30 до 50 мкм. Важно
отметить, что сохранение средней скорости стриме-
ра происходит только в режиме, при котором во
всём исследуемом диапазоне давлений наблюдается
устойчивое развитие замыкающихся стримеров.
Результаты проведенных экспериментальных ис-
следований показывают, что сформулированный
критерий является достаточно полным для сохране-
ния подобия в развитии разрядов при различных
давлениях.
В заключение следует отметить, что динамика
развития стримера в разрядном промежутке после
его формирования определяется совокупностью
процессов, приводящих к продвижению фронта
стримера. При этом скорость распространения стри-
мера определяется в основном значением величины
максимального поля на фронте стримера. По мере
движения стримера процессы, протекающие в плаз-
менном канале стримера, приводят к уменьшению
проводимости плазменного канала и, как следствие,
к уменьшению величины потенциала головки стри-
мера и максимального поля перед ней. Поэтому ско-
рость распространения стримера не постоянна по
промежутку. Чтобы определить, как меняется ско-
рость стримера по мере его распространения в раз-
рядном промежутке, необходимо провести дополни-
тельные эксперименты по исследованию про-
странственно-временных характеристик излучения
разряда. При этом актуальным остаётся вопрос о
влиянии давления на характер изменения скорости
распространения стримера в разрядном промежутке.
ВЫВОДЫ
Проведен анализ и сформулированы условия
подобия для стримерных разрядов, которые позво-
лили сравнить токовые характеристики разряда и
динамику распространения стримера при различных
давлениях.
Экспериментально показано, что в диапазоне
давлений 1…3 атм в воздухе при выполнении соот-
ношений подобия для стримерного разряда динами-
ка развития стримеров является также подобной. В
частности, при приложении к разрядному проме-
жутку напряжения равного 14 кВ и сохранении
P*d= 15 мм·атм наблюдалось устойчивое развитие
стримеров во всем диапазоне исследуемых давле-
ний, при этом измеренные средняя скорость распро-
странения стримера и произведение P*T оставались
постоянными.
Показано, что средняя скорость стримера возрас-
тает при увеличении радиуса кривизны острийного
электрода с 30 до 50 мкм, при этом для заданного
радиуса кривизны анода средняя скорость стримера
остается постоянной в рассматриваемом диапазоне
давлений.
ЛИТЕРАТУРА
1. A.A. Бруев, В.И. Голота, Л.М.Завада и др. Не-
стационарная стадия тлеющего разряда при по-
ложительной полярности атмосферного давле-
ния // Вопросы атомной науки и техники. Серия
«Ядерно-физические исследования». 2000, №1,
с.50.
2. F. Grange, N. Soulem, J.F. Loiseau, N. Spyrou. Nu-
merical and experimental determination of ionizing
front velocity in a DC point-to plane corona dis-
charge //J. Phys. D: Applied Physics. 1995, v.28,
№8, p.1619-1629.
3. Y.L.M. Creyghton, E.M. van Veldhuizen,
W.R. Rutgers. Electrical and optical study of pulsed
positive corona // Non-thermal plasma techniques
_______________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2008. № 4.
Серия: Плазменная электроника и новые методы ускорения (6), с.204-208.207
for pollution control. Berlin: Springer, 1993, p.205-
230.
4. В.И. Голота, Б.Б. Кадолин, О.В. Болотов,
В.Н. Остроушко, С.Н. Маньковский. Исследова-
ния разряда в системе электродов игла-плос-
кость при повышенных давлениях воздуха (ка-
тодонаправленный стример) // Збірник наукових
праць Харківського університету Повітряних
cил. 2007, в.2(14), с.52-57.
5. А.А. Рухадзе, Н.Н. Соболев, В.В. Соковиков.
Подобие низкотемпературных неизотермиче-
ских разрядов // УФН. 1991, т.161, №9.
6. S. Achat, Y. Teisseyre, E. Marode. The scaling of
the streamer-to-arc transition in a positive point-to-
plane gap with pressure // J. Phys. D: Applied
Physics. 1992, v.25, p.661-668.
Статья поступила в редакцию 09.05.2008 г.
EXPERIMENTAL INVESTIGATIONS OF CATHODE-DIRECTED STREAMER PROPOGATION
IN AIR AT HIGH PRESSURE
O.V. Bolotov, V.I. Golota, B.B. Kadolin, V.N. Ostroushko, L.M. Zavada, A.Ju. Shulika
The experimental results of spatio-temporal and electrodynamical characteristics of cathode-directed streamer in
air under different pressures are presented. The similarity laws, which allowed to compare the characteristics of dis-
charge current and streamer dynamics under different pressures, were obtained. It was found that interval of pres-
sures exists in which discharge develops similarly when the product P⋅d, and applied voltage are kept constant. It is
important to note, that under these conditions average streamer velocity remains constant at different pressures.
ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ РОЗВИТКУ КАТОДОСПРЯМОВАНОГО СТРИМЕРУ
ПРИ ПІДВИЩЕНОМУ ТИСКУ У ПОВІТРІ
О.В. Болотов, В.І. Голота, Б.Б. Кадолін, В.М. Остроушко, Л.М. Завада, О.Ю. Шуліка
Подано результати експериментальних досліджень просторово-часових та електродинамічних
характеристик катодоспрямованого стримеру у повітрі при різному тиску. Cформульовані співвідношення
подібності, які дозволили порівняти струмові характеристики розряду та динаміку розвитку стримера при
різному тиску. Встановлено, що існує діапазон тисків, у якому розвиток розрядів відбувається подібним
чином при збереженні незмінними добутку P⋅d, та прикладеної напруги. Важливо відмітити, що в цих
умовах середня швидкість розповсюдження стримера залишається незмінною при різних тисках.
208
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-110593 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1562-6016 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:12:38Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Болотов, О.В. Голота, В.И. Кадолин, Б.Б. Остроушко, В.Н. Завада, Л.М. Шулика, А.Ю. 2017-01-04T20:43:47Z 2017-01-04T20:43:47Z 2008 Экспериментальные исследования развития катодонаправленного стримера в воздухе при повышенных давлениях / О.В. Болотов, В.И. Голота, Б.Б. Кадолин, В.Н. Остроушко, Л.М. Завада, А.Ю. Шулика // Вопросы атомной науки и техники. — 2008. — № 4. — С. 204-208. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 1562-6016 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/110593 533.9 Представлены результаты экспериментальных исследований пространственно-временных и электродинамических характеристик катодонаправленного стримера в воздухе при различных давлениях. Сформулированы соотношения подобия, которые позволили сравнить токовые характеристики разряда и динамику распространения стримера при различных давлениях. Показано, что существует диапазон давлений, в котором развитие разрядов происходит подобным образом при сохранении неизменными произведения P·d, и напряжения на разрядном промежутке. Важно отметить, что в этих условиях средняя скорость распространения стримера остается постоянной при различных давлениях. Подано результати експериментальних досліджень просторово-часових та електродинамічних характеристик катодоспрямованого стримеру у повітрі при різному тиску. Cформульовані співвідношення подібності, які дозволили порівняти струмові характеристики розряду та динаміку розвитку стримера при різному тиску. Встановлено, що існує діапазон тисків, у якому розвиток розрядів відбувається подібним чином при збереженні незмінними добутку P·d, та прикладеної напруги. Важливо відмітити, що в цих умовах середня швидкість розповсюдження стримера залишається незмінною при різних тисках. The experimental results of spatio-temporal and electrodynamical characteristics of cathode-directed streamer in air under different pressures are presented. The similarity laws, which allowed to compare the characteristics of discharge current and streamer dynamics under different pressures, were obtained. It was found that interval of pressures exists in which discharge develops similarly when the product P·d, and applied voltage are kept constant. It is important to note, that under these conditions average streamer velocity remains constant at different pressures. . ru Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Вопросы атомной науки и техники Плазменно-пучковый разряд, газовый разряд и плазмохимия Экспериментальные исследования развития катодонаправленного стримера в воздухе при повышенных давлениях Експериментальні дослідження розвитку катодоспрямованого стримеру при підвищеному тиску у повітрі Experimental investigations of cathode-directed streamer propogation in air at high pressure Article published earlier |
| spellingShingle | Экспериментальные исследования развития катодонаправленного стримера в воздухе при повышенных давлениях Болотов, О.В. Голота, В.И. Кадолин, Б.Б. Остроушко, В.Н. Завада, Л.М. Шулика, А.Ю. Плазменно-пучковый разряд, газовый разряд и плазмохимия |
| title | Экспериментальные исследования развития катодонаправленного стримера в воздухе при повышенных давлениях |
| title_alt | Експериментальні дослідження розвитку катодоспрямованого стримеру при підвищеному тиску у повітрі Experimental investigations of cathode-directed streamer propogation in air at high pressure |
| title_full | Экспериментальные исследования развития катодонаправленного стримера в воздухе при повышенных давлениях |
| title_fullStr | Экспериментальные исследования развития катодонаправленного стримера в воздухе при повышенных давлениях |
| title_full_unstemmed | Экспериментальные исследования развития катодонаправленного стримера в воздухе при повышенных давлениях |
| title_short | Экспериментальные исследования развития катодонаправленного стримера в воздухе при повышенных давлениях |
| title_sort | экспериментальные исследования развития катодонаправленного стримера в воздухе при повышенных давлениях |
| topic | Плазменно-пучковый разряд, газовый разряд и плазмохимия |
| topic_facet | Плазменно-пучковый разряд, газовый разряд и плазмохимия |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/110593 |
| work_keys_str_mv | AT bolotovov éksperimentalʹnyeissledovaniârazvitiâkatodonapravlennogostrimeravvozduhepripovyšennyhdavleniâh AT golotavi éksperimentalʹnyeissledovaniârazvitiâkatodonapravlennogostrimeravvozduhepripovyšennyhdavleniâh AT kadolinbb éksperimentalʹnyeissledovaniârazvitiâkatodonapravlennogostrimeravvozduhepripovyšennyhdavleniâh AT ostrouškovn éksperimentalʹnyeissledovaniârazvitiâkatodonapravlennogostrimeravvozduhepripovyšennyhdavleniâh AT zavadalm éksperimentalʹnyeissledovaniârazvitiâkatodonapravlennogostrimeravvozduhepripovyšennyhdavleniâh AT šulikaaû éksperimentalʹnyeissledovaniârazvitiâkatodonapravlennogostrimeravvozduhepripovyšennyhdavleniâh AT bolotovov eksperimentalʹnídoslídžennârozvitkukatodosprâmovanogostrimerupripídviŝenomutiskuupovítrí AT golotavi eksperimentalʹnídoslídžennârozvitkukatodosprâmovanogostrimerupripídviŝenomutiskuupovítrí AT kadolinbb eksperimentalʹnídoslídžennârozvitkukatodosprâmovanogostrimerupripídviŝenomutiskuupovítrí AT ostrouškovn eksperimentalʹnídoslídžennârozvitkukatodosprâmovanogostrimerupripídviŝenomutiskuupovítrí AT zavadalm eksperimentalʹnídoslídžennârozvitkukatodosprâmovanogostrimerupripídviŝenomutiskuupovítrí AT šulikaaû eksperimentalʹnídoslídžennârozvitkukatodosprâmovanogostrimerupripídviŝenomutiskuupovítrí AT bolotovov experimentalinvestigationsofcathodedirectedstreamerpropogationinairathighpressure AT golotavi experimentalinvestigationsofcathodedirectedstreamerpropogationinairathighpressure AT kadolinbb experimentalinvestigationsofcathodedirectedstreamerpropogationinairathighpressure AT ostrouškovn experimentalinvestigationsofcathodedirectedstreamerpropogationinairathighpressure AT zavadalm experimentalinvestigationsofcathodedirectedstreamerpropogationinairathighpressure AT šulikaaû experimentalinvestigationsofcathodedirectedstreamerpropogationinairathighpressure |