О коэффициентах распада неидеальной плазмы при взрыве вольфрамового проводника в воде
Приводятся результаты экспериментального определения коэффициентов распада неидеальной плазмы, образующейся при взрыве вольфрамовых проводников в воде. Исследованы коэффициенты распада при плотностях электронов от 10^20 до 5,5×10^21 см^-3. С уменьшением концентрации электронов в указанном диапазоне...
Gespeichert in:
| Datum: | 2010 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
2010
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/17364 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | О коэффициентах распада неидеальной плазмы при взрыве вольфрамового проводника в воде / О.А. Федорович, Л.М. Войтенко // Вопросы атомной науки и техники. — 2010. — № 4. — С. 354-359. — Бібліогр.: 29 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860079207969718272 |
|---|---|
| author | Федорович, О.А. Войтенко, Л.М. |
| author_facet | Федорович, О.А. Войтенко, Л.М. |
| citation_txt | О коэффициентах распада неидеальной плазмы при взрыве вольфрамового проводника в воде / О.А. Федорович, Л.М. Войтенко // Вопросы атомной науки и техники. — 2010. — № 4. — С. 354-359. — Бібліогр.: 29 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| description | Приводятся результаты экспериментального определения коэффициентов распада неидеальной плазмы, образующейся при взрыве вольфрамовых проводников в воде. Исследованы коэффициенты распада при плотностях электронов от 10^20 до 5,5×10^21 см^-3. С уменьшением концентрации электронов в указанном диапазоне коэффициенты распада увеличиваются от 4×10-^18 до 1×10^-15 см^3/с при яркостной температуре (7…10)×10^3 К. Приводятся предположительные механизмы увеличения коэффициентов распада с уменьшением концентрации электронов.
Приведено результати експериментального визначення коефіцієнтів розпаду неідеальної плазми, що утворюється при вибуху вольфрамових провідників у воді. Досліджено коефіцієнти розпаду при концентраціях електронів від 10^20 до 5,5×10^21 см^-3. Зі зменшенням концентрації електронів у зазначеному діапазоні коефіцієнти розпаду збільшуються від 4×10^-18 до 1×10^-15 см^3/с при яскравісній температурі (7…10)×10^3 К. Приводяться можливі механізми збільшення коефіцієнтів розпаду зі зменшенням концентрації електронів.
Results of experimental definition of disintegration coefficient of the nonideal plasma, formed at explosion of tungsten wires in water, are resulted. Disintegration coefficient are investigated at electron density from 10^20 sm^-3 to 5,5•10^21 sm^-3. With reduction of concentration in the indicated electron density range disintegration coefficients increase from 4×10^-18 to ×10^-15 cm^3/s at brightness temperature (7…10)×10^3 K. Supposed mechanisms of increase in disintegration coefficient with reduction of electron concentration are presented.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:15:16Z |
| format | Article |
| fulltext |
_______________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2010. № 4.
Серия: Плазменная электроника и новые методы ускорения (7), с.354-359.
354
УДК 533.9.621.039.66
О КОЭФФИЦИЕНТАХ РАСПАДА НЕИДЕАЛЬНОЙ ПЛАЗМЫ
ПРИ ВЗРЫВЕ ВОЛЬФРАМОВОГО ПРОВОДНИКА В ВОДЕ
О.А. Федорович, Л.М. Войтенко
Институт ядерных исследований Национальной академии наук Украины, Киев, Украина
E-mail: оаfedorovich@kinr.kiev.ua
Приводятся результаты экспериментального определения коэффициентов распада неидеальной плазмы,
образующейся при взрыве вольфрамовых проводников в воде. Исследованы коэффициенты распада при
плотностях электронов от 1020 до 5,5⋅1021 см-3. С уменьшением концентрации электронов в указанном диапа-
зоне коэффициенты распада увеличиваются от 4⋅10-18 до 1⋅10-15 см3/с при яркостной температуре
(7…10)⋅103 К. Приводятся предположительные механизмы увеличения коэффициентов распада с уменьшени-
ем концентрации электронов.
ВВЕДЕНИЕ
Процессы, происходящие в веществах в экстре-
мальных состояниях до настоящего времени изуче-
ны недостаточно. Мало изучены и рекомбинацион-
ные процессы в неидеальной плазме (НП). В рабо-
тах [1, 2] было показано, что отличие эксперимен-
тальных коэффициентов распада при концентрации
электронов 1018…1020см-3 от расчетных [3, 6] может
достигать шести порядков, и уменьшается по мере
снижения концентрации электронов в плазме. Со-
всем не исследованы экспериментально коэффици-
енты распада плазмы при более высоких концентра-
циях электронов. За последнее время появилось не-
сколько теоретических работ, в которых пытаются
дать объяснение экспериментально наблюдаемому
замедлению процесса рекомбинации неидеальной
плазмы [7, 8, 9]. НП является неудобным объектом
для теории, так как сильное межчастичное взаимо-
действие усложняет использование стандартных
методов теоретической физики. А результаты, полу-
чаемые в разных теоретических работах даже одних
и тех же авторов, зачастую получаются прямо про-
тивоположные [3, 7]. Экспериментальных же дан-
ных по коэффициентам распада также нет. Это свя-
зано с отсутствием методик измерения параметров
неидеальной плазмы. По уширению Штарка линии
водорода серии Бальмера Hα (656,3 нм) можно опре-
делить концентрации электронов до Ne≤1019 см-3
[10, 11]. Но и здесь для получения правильных ре-
зультатов измерения концентрации Ne по уширению
требуется существенная корректировка контура ре-
абсорбированной линии Hα [12, 13].
По сплошному спектру надежно определить
концентрацию электронов можно только до концен-
траций 5·1018 см-3. Это связано с тем, что при более
высоких концентрациях электронов из спектра во-
дорода исчезают линии Hγ, Hβ, а при Ne>1019 см-3 и
самая интенсивная линия Hα (656,3 нм). Сравнение
результатов определения излучательной способно-
сти при Ne>1018 см-3, полученных разными авторами,
указывает на противоречивость данных [14, 15].
Кроме этого, для измерения излучательной способ-
ности сплошного спектра необходимо знание опти-
ческой толщины канала (τ) и распределение темпе-
ратуры по каналу. Корректно измерить оптическую
толщину сплошного спектра методом просвечива-
ния в плазме импульсного разряда в воде (ИРВ) не
удается [16]. Данные по измерению оптической
толщины методом просвечивания в капиллярном
разряде, приведенные в [15], могут быть не совсем
точными при высоких концентрациях электронов.
Это связано с тем, что просвечивание проводилось
при помощи гелий-неонового лазера с длиной волны
632,8 нм [15]. Но, при высоких значениях концен-
трации электронов Ne линия водорода Бальмера Hα
(656,3 нм) может уширяться на ± 30 нм [10-13] и
величина оптической толщины, измеренная на ука-
занной длине волны, может быть в несколько раз
завышена. В работе [17] приведена методика опре-
деления τ плазменного канала в воде по распределе-
нию интенсивности в крыле реабсорбированной
линии водорода Hα. Значения τ в области 632,8 нм
при Ne>5·1018 см-3, полученные по этой методике,
достаточно большие, а величины излучательной
способности водородно-кислородной плазмы оказа-
лись значительно меньше рассчитанных по различ-
ным теоретическим моделям [14]. Поэтому, по мне-
нию автора работ [14, 18] при концентрациях электро-
нов Ne>5·1018 см-3 использовать значение величины
излучательной способности для измерений Ne нель-
зя, так как значения Ne будут занижены.
При более высоких концентрациях электронов
надежных диагностик Ne нет. А измерить можно
только яркостную температуру плазмы по интен-
сивности излучения сплошного спектра плазмы на
определенной длине волны. При Ne~5·1021 см-3
плазменная частота попадает в область видимого
спектра, поэтому измерять температуру можно
только на участке спектра в области более коротких
длин волн, чем наблюдаемая плазменная частота
[19]. В области же плазменной частоты наблюдается
провал интенсивности в 4-10 раз на участке спектра
~ ± 50 нм, а в более длинноволновой области спек-
тра излучение из канала также сильно запирается
[19]. Интенсивность излучения в длин новолновой
области в 3-5 раз ниже, чем в области с длиной вол-
ны, меньшей длины волны, соответствующей плаз-
менной частоте.
Кроме всего этого, плотную неидеальную плазму
можно получать в лабораторных условиях только на
mailto:%D0%BE%D0%B0fedorovich@kinr.kiev.ua
протяжении очень коротких промежутков времени,
что затрудняет ее диагностику и исследования.
Целью настоящей работы является получение
экспериментальной зависимости коэффициентов
распада от концентрации электронов при Ne>1020см-3.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Экспериментальные исследования коэффициен-
тов распада неидеальной плазмы при Ne>1020 см-3
проводились при импульсном электрическом взрыве
проводников (ВП) из вольфрама в воде. Параметры
установки, на которой проводились исследования,
следующие: емкость накопительной батареи
С=14,6 мкФ, индуктивность разрядной цепи
L=0,43 мкГн. Начальное напряжение на батарее
могло изменяться от 3 до 37 кВ, а запасаемая бата-
реей энергия достигала 10 кДж. Период разряда в
режимах короткого замыкания составлял 15,5 мкс.
Длина разрядного промежутка l=40 мм. Для ини-
циирования разряда использовался проводник из
вольфрама диаметром 320 мкм. Это связано с тем,
что для получения более высоких концентраций
электронов необходимо использовать разряд в парах
металла, у которого потенциал ионизации значи-
тельно ниже, чем у водорода и кислорода. Первый
потенциал ионизации атома вольфрама составляет
7,86 эВ [20]. Второй потенциал ионизации - 16,1 эВ.
Третий, к сожалению, найти не удалось [20]. Потен-
циал ионизации водорода 13,595 эВ, кислорода -
13,614 эВ, а второй потенциал иона кислорода
35,108 эВ [20]. Кроме этого, для диссоциации моле-
кул воды на водород и кислород необходимо потра-
тить 9,5 эВ. (H20 → H+O+H)― 9,5 эВ.
Поэтому понятно, что на получение однократной
или двукратной ионизации атомов вольфрама затра-
чивается намного меньше энергии. В то же время
инициирующий разряд проводник из вольфрама при
электрическом взрыве нагревается до температур
13·103 К (при температуре кипения 6000±300 К) [21],
что свидетельствует о его существенном перегреве.
При таких высоких температурах значительно об-
легчается электрический пробой паров вольфрама,
энергия ионизации которого меньше энергии иони-
зации атомов водорода и кислорода, а значит, мож-
но получить большую плотность тока в канале и
высокую концентрацию электронов. А учитывая
сравнительно низкую энергию второй ионизации W,
сравнимую с энергией ионизации H и O, можно
ожидать и второй ионизации ионов вольфрама и
получение более высокой концентрации электронов,
чем при разрядах в воде с малым количеством при-
месей атомов вольфрама. Особенностью электриче-
ского разряда в воде является то, что ударная волна,
образующаяся при взрыве, не светится, в отличие от
ударной волны при взрыве в газах. А инерционные
свойства воды, как квазинесжимаемой жидкости,
позволяют удерживать плазменный канал от быст-
рого расширения. При этом, при больших скоростях
ввода энергии удается получить достаточно высокие
концентрации электронов в плазме паров металлов,
особенно вольфрама. Типичная осциллограмма
электрического взрыва в воде проволочки из W
диаметром 320 мкм приведена на Рис.1.
Рис.1. Осциллограммы падения напряжения на
разрядном промежутке(1) и тока (2) в разряде для
проволочки из W диаметром 300 мкм, U = 20 кВ,
длиной 40 мм; скорость развертки- 2,5 мкс/дел
Особенностью измерений является то, что сигна-
лы с омического делителя с постоянной времени
<25 нс и коаксиального шунта специально разрабо-
танной конструкции, имеющего сопротивление
R=6,2·10-4 Ом, подавались непосредственно на пла-
стины осциллографа С1-51 (С8-17), что исключало
погрешности усилителей, повышало точность изме-
рений электрических характеристик и, соответст-
венно, мощности и вводимой в канал энергии.
Рис.2. Зависимость мощности, введенной в канал,
от времени (W 300 мкм, U= 20 кВ, длина разрядного
промежутка 40 мм)
На Рис.2 приведена зависимость мощности, вы-
деляющейся в канале при ВП из W при начальном
напряжении на батарее 20 кВ, от времени. Из при-
веденного выше рисунка следует, что основной
вклад мощности, а соответственно и энергии, про-
исходит в первый полупериод, вкладом энергии во
втором и последующих полупериодах можно пре-
небречь. Поэтому мы практически наблюдаем чис-
тый распад плазмы вольфрама без подкачки энергии
в последующие полупериоды. Вкладывается энергия
в канал примерно 10 мкс, а релаксация плазмы про-
исходит более 140 мкс. Зависимость яркостной тем-
пературы плазменного канала от времени приведена
на Рис.3. Как следует из рисунка яркостная темпера-
тура в первые 20 мкс ниже 7·103 К, за исключением
момента в первые микросекунды, когда еще метал-
лический проводник (или пары вольфрама W) уда-
ется нагреть до 13·103К до его пробоя и получения
плазменного канала.
355
356
Рис.3. Зависимость яркостной температуры
плазменного канала от времени
(W 300 мкм, U=20 кВ, длиной 40 мм;
скорость развертки 2,5 мкс/дел.; λ = 475 нм)
При нагреве проводника до температуры
>7·103 K удается зарегистрировать сплошной
спектр, но нет ни одной линии излучения и погло-
щения (Рис.4,а), а величина оптической щели пре-
вышает ΔЕ>5,5 эВ. Величина оптической щели − это
разница между потенциалом ионизации и энергией
наиболее высокого наблюдаемого в спектре уровня
возбуждения.
В эти моменты времени Ne>7·1021 см-3, поэтому
плазменная частота попадает в фиолетовую область,
и излучение из плазмы не выходит на протяжении
первых 20 мкс. По мере релаксации плазменного
канала (а как видно на Рис.2 энергия в плазменный
канал не вкладывается) за счет внутренней энергии
происходит его расширение и уменьшение концен-
трации электронов. При этом начинает появляться
сплошной спектр излучения (поглощения) в области
спектра 490…560 нм (Рис.4,б). На 23 мкс проявля-
ются в поглощении линии, соответствующие только
самым нижним уровням (переходам) спектра, а
энергия самого верхнего наблюдаемого уровня не
превышает 2,97 эВ. При этом величина оптической
щели составляет 4,66 эВ.
С дальнейшим уменьшением концентрации, на
53 мкс появляются линии поглощения с верхним
уровнем 4,91 эВ, а величина щели соответственно
составляет 3,66 эВ.
В последующие моменты времени, по мере
уменьшения концентрации электронов, появляются
линии со все более высокими верхними уровнями.
На 83 мкс величина оптической щели составляет
ΔЕ = 3,06 эВ, а на 133 мкс – ΔЕ ≈ 2 эВ. Для опреде-
ления концентрации электронов в поверхностном
слое плазмы можно воспользоваться связью между
величиной оптической щели и концентрацией элек-
тронов.
В работах [8, 9, 22-24] показано, что между ве-
личиной «оптической щели» и концентрацией элек-
тронов существует связь. Но теоретические работы,
особенно при высоких значениях Ne, дают зависи-
мости, существенно отличающиеся одна от другой.
Поэтому воспользуемся эмпирической зависимо-
стью величины оптической щели от Ne, приведен-
ной в работе [25]. В этой же работе приведены экс-
периментальные результаты и других авторов [26],
которые не противоречат данным работы [25]. Эм-
пирическая формула имеет следующий вид (для
однократной ионизации): ΔЕ =1,32·10-5·Ne
0,26, где ΔЕ
− величина оптической щели в электронвольтах; Ne
– концентрация электронов в кубическом сантимет-
ре [25].
Т
ем
пе
ра
ту
ра
, К
а
Т, мкс
б
в
Рис.4. Запись спектра в области 4900…5600 А
в различные моменты времени (условия те же)
Результаты определения концентрации электро-
нов при ВП из W диаметром 320 мкм, полученные
по приведенной выше эмпирической формуле, с
течением времени приведены на Рис.5.
Как видно из рисунка ход концентрации элек-
тронов уменьшается практически линейно (в полу-
логарифмическом масштабе) с течением времени.
На Рис.6. приведены результаты изменения коэф-
фициента распада в плазме разряда.
Рис.5. Зависимость хода во времени концентрации
электронов. Условия те же
Рис.6. Зависимость коэффициента распада НП
от времени. Условия те же
В двойном логарифмическом масштабе также
получается линейное уменьшение коэффициента
распада плазмы с увеличением концентрации элек-
тронов и уменьшением количества наблюдаемых
линий поглощения вольфрама (Рис.7).
Рис.7. Зависимость коэффициента распада НП
от концентрации электронов
В работах [1, 2] были получены результаты зави-
симостей коэффициентов распада водородно-
кислородной плазмы от концентрации электронов, а
в данной − вольфрамовой плазмы. Сравнение ре-
зультатов приведено ниже. На Рис.8. отображены
экспериментальные зависимости коэффициентов
распада от концентрации электронов в диапазоне
2·1017≤ Ne≤1022 см-3. Как следует из рисунка, резуль-
таты достаточно хорошо сшиваются, зависимость
коэффициента распада от концентрации электронов
хорошо совпадает независимо от рода ионов, как и
следует из теоретических предсказаний [27]. Однако,
эти совпадения только качественные, но не количест-
венные. В большинстве теоретических расчетов ко-
эффициент рекомбинации (а соответственно, и коэф-
фициент распада) должен увеличиваться с увеличе-
нием концентрации электронов и ионов [3, 27]. С
точки зрения тройной рекомбинации (электрон-
электрон-ион) такие результаты на первый взгляд
являются логичными, так как коэффициент рекомби-
нации должен увеличиваться с количеством возмож-
ных столкновений, а следовательно, с увеличением
концентрации электронов и ионов. Это справедливо
для низких концентраций Ne (Ni). Но при высоких
концентрациях электронов (Ne>1018см-3) начинают
существенно возрастать микрополя в плазме, которые
приводят вначале к очень большому уширению ли-
ний, а потом и к их исчезновению из спектра. Таким
образом, уменьшается количество уровней, на кото-
рые возможен захват электронов и, несмотря на уве-
личивающуюся частоту столкновений, рекомбина-
ционные процессы замедляются. Только в работах
[7-9] приведены теоретические обоснования сниже-
ния коэффициента рекомбинации с увеличением
степени неидеальности плазмы. В работе [7] пред-
полагается, что механизм рекомбинации при силь-
ном электрон-ионном взаимодействии носит не
тройной характер (электрон-электрон-ион), а скорее
бинарный характер (электрон-ион).
Рис.8. Зависимость коэффициента распада НП от
концентрации электронов в широком диапазоне Ne
В работах [8, 9] найдено, что зависимость столк-
новительной рекомбинации от неидеальности плаз-
мы имеет максимум при Гее~1. В сильно неидеаль-
ной плазме скорость рекомбинации уменьшается с
увеличением Гее. При малых значениях Гее результа-
ты согласуются с моделью трехчастичной рекомби-
нации. В [8, 9] аномальное уменьшение скорости
рекомбинации в НП объясняется образованием ще-
ли между ветвями энергетических спектров, кото-
рые соответствуют парам и свободным электронам
(исчезновением энергетических уровней отдельных
атомов в плотной плазме). Следует, однако, отме-
тить, что в приведенном эксперименте линии излу-
чения и поглощения водорода и кислорода в спек-
трах не наблюдаются, что может свидетельствовать
о том, что разряд происходит исключительно в па-
рах атомов вольфрама. С другой стороны, концен-
трации электронов, наблюдаемые при разрядах в
парах вольфрама, выше 1020 см-3. При таких концен-
трациях они и не должны наблюдаться, так как са-
мая интенсивная линия Hα (656,3 нм), согласно ра-
боте [25], не реализуется при концентрации элек-
тронов в плазме (4…5)·1019 см-3, а линии кислорода -
еще при более низких концентрациях. Следует, од-
нако, отметить еще два момента при определении
концентрации электронов по реализовавшимся
верхним уровням тех или других атомов. Первый –
необходимость убедиться, что линии поглощения
принадлежат плазменному каналу, а не окружающей
плазменный канал воде, в которой также часто на-
блюдается поглощение в резонансных линиях NaI, и
CaI, CaII, что хорошо видно при подсветке от посто-
роннего источника. Второй момент – необходимо
пользоваться новыми справочными данными для
357
358
линий, которые приводятся в [20], так как уровни и
длины волн в справочниках [28, 29] не всегда соот-
ветствуют реальным длинам волн, или очень близки
к ним. Энергии переходов могут отличаться на не-
сколько электронвольт, что может привести к ошиб-
кам при определении Ne по величине «оптической
щели».
Следует также заметить, что концентрацию элек-
тронов между 3 и 23 мкс не удалось определить, так
как спектр излучения в видимом диапазоне здесь
полностью экранирован из-за того, что находится в
длинноволновом участке спектра за областью плаз-
менной частоты. В более поздние моменты времени
диагностика Ne по величине «оптической щели»
проводится надежно. В поверхностных слоях плаз-
менного канала линии ионов вольфрама также не
наблюдались.
ВЫВОДЫ
Коэффициенты распада неидеальной плазмы из
атомов и ионов вольфрама при Ne>1020 см-3 умень-
шаются с увеличением концентрации электронов в
НП и наоборот.
Концентрация электронов в поверхностном слое
плазменного канала определялась по эмпирической
формуле зависимости «оптической щели» от кон-
центрации электронов. Скорость распада неидеаль-
ной плазмы при высоких концентрациях электронов
(Ne>1018 см -3) увеличивается с увеличением количе-
ства линий вольфрама, появляющихся в спектрах
излучения-поглощения.
Интенсивность излучения сплошного спектра
также увеличивается с увеличением количества
уровней в спектре.
ЛИТЕРАТУРА
1. О.А. Федорович, Л.М. Войтенко. Експериментал
ьні дослідження коефіцієнта розпаду неідеальної
плазми імпульсних розрядів у воді // Український
фізичний журнал. 2008. т.53, №5, с.451-457.
2. О.А. Федорович, Л.М. Войтенко. О коэффициен-
тах распада неидеальной плазмы импульсных
разрядов в воде при концентрациях электронов
2⋅1020≥Ne≥2⋅1017 см-3 // Вопросы атомной науки и
техники. Серия «Плазменная электроника и но-
вые методы ускорения». 2008, №4, с.288-293.
3. Л.М. Биберман, В.С. Воробьев, И.Т. Якубов. Ки-
нетика неравновесной низкотемпературной
плазмы. М.: «Атомиздат», 1982, 378 с.
4. Д. Бейтс, А. Далгарно. Электрон-ионная реком-
бинация // Атомные и молекулярные процессы /
Под ред. Д.Бейтса. М.: «Мир», 1964, с.224-247.
5. N. D’Angelo. Recomb. of ions and electrons // Ph.
Rev. 1961, v.121, №2, p.505-507.
6. Ю.К. Куриленков. О влиянии неидеальности на
коэффициент рекомбинации плотной плазмы //
ТВТ. 1980, т.18, №6, с.1312-1314.
7. Л.М. Биберман, В.С. Воробьев, И.Т. Якубов. Ко-
эффициенты рекомбинации в неидеальной плаз-
ме // ДАН. 1987, т.296, №33, c.576-578.
8. Lankin, G. Norman. Density and Nonideality Effects
in Plasmas // Contribution to Plasma Physics 49.
2009, №10, p. 723-731.
9. А.В. Ланкин. Ограничение возбужденных атом-
ных состояний и столкновительная рекомбина-
ция в неидеальной плазме // Автореф. дис. …
канд. физ-мат наук. Москва, 2010, ОИВТ, 22 с.
10. Г. Грим. Уширение линий в плазме. М.: «Мир»,
1978, 492 с.
11. В.В. Матвиенко, А.Ю. Попов, О.А. Федорович. К
вопросу об использовании линий излучения для
измерения параметров плазмы импульсного раз-
ряда в воде // Теория, эксперимент, практика
разрядноимпульсной технологии. Киев: «Наукова
думка», 1987, с.14-22.
12. О.А. Федорович. Методика восстановления кон-
туров реабсорбированных линий излучения в
плазме высокого давления // Материалы 12-й
Международной школы-семинара «Физика им-
пульсных разрядов в конденсированных средах».
Николаев: «Атолл», 2005, с.9-12.
13. О.А. Федорович. Об особенностях определения
концентрации электронов по штарковскому
уширению линии Hα в неоднородной плотной
плазме // Материалы 13-й Международной шко-
лы-семинара «Физика импульсных разрядов в
конденсированных средах». Николаев, 2007,
с.118-119.
14. А.Ю. Попов, О.А. Федорович. Об излучательной
способности неидеальной плазмы импульсного
разряда в воде в диапазоне спектра 350…700 нм
// Тез. Докладов IV ВНТК «Электрический разряд
в жидкости и его применение в промышленно-
сти». Николаев, 1988, с.13-14.
15. Т.В. Гаврилова, В.П. Аверьянов, И. Витель и др.
Спектр поглощения плотной плазмы водорода в
области серии Бальмера // Оптика и спектро-
скопия. 1997, т.82, №5, с.757-764.
16. О.А. Федорович. Методика экспериментального
определения оптической толщины плазменного
канала методом просвечивания и возможности ее
применения для импульсных разрядов в воде //
Ядерна фізика та енергетика. 2008, № 1, с.43-51.
17. О.А. Федорович. Методика экспериментального
определения оптической толщины плазменного
канала импульсных разрядов в воде по контуру
реабсорбированной линии водовода Hα // Ядерна
фізика та енергетика. 2010, №1, с.97-107.
18. О.А. Федорович. Определение концентрации
электронов импульсного разряда в воде на ста-
дии релаксации по интенсивности сплошного
спектра // Материалы 13-й Международной
школы-семинара «Физика импульсных разрядов в
конденсированных средах». Николаев: «Атолл»,
2007, с.28-30.
19. О.А. Федорович. О влиянии плазменной частоты
на сплошной спектр излучения неидеальной
плазмы импульсного разряда в воде в видимом
диапазоне // Вопросы атомной науки и техники.
Серия «Плазменная электроника и новые мето-
ды ускорения» (6), 2009, №4. с.283-287.
20. NJST: Ground Levels and Ionisation Energies.
http://Physics.nist.gov/IonEnergy/tblnew.html
21. О.А. Федорович. Экспериментальные измерения
температуры взрывающихся проволочек из вольф-
рама // Материалы 13-й Международной школы-
http://physics.nist.gov/IonEnergy/tblnew.html
359
семинара «Физика импульсных разрядов в конден-
сированных средах». Николаев, 2007, с.56-57.
22. Методы исследования плазмы / Под. ред.
В. Лохте-Хольтгревена. М.: «Мир», 1971.
23. Г.А. Кобзев, Ю.К. Куриленков, Г.Э. Норман.
К теории оптических свойств неидеальной плаз-
мы // ТВТ. 1977, т.15, №1, с.193-196.
24. В.С. Воробьев, А.Л. Хомкин. Влияние флуктуа-
ции потенциала в плазме на заселенность высо-
ковозбужденных состояний атомов // Физика
плазмы. 1982, т.8, №6, с.1274-1284.
25. О.А.Федорович. Эмпирическая формула зависимо-
сти величины «оптической щели» в НП от концен-
трации электронов в диапазоне 1017<Ne<1022 см-3 //
Материалы XI Международной научной школы се-
минара «Физика импульсного разряда в конденсиро-
ванных средах». Николаев: «Атолл», с.11-13.
26. Б.Г. Жуков, В.Г. Масленников, Г.К. Тумакаев. О
коэффициентах поглощения неидеальной плазмы
ксенона в видимой области спектра // ЖТФ.
1981, т.51. №10, с.2194-2196.
27. Л.М. Биберман, В.С. Воробьев, И.Т. Якубов. Ки-
нетика ударно-радиационной ионизации и ре-
комбинации // УФН. 1972, т.107, №3, с.353-386.
28. Ч. Корлисс, У. Бозман. Вероятности переходов и
силы осцилляторов 70 элементов. М.: «Мир»,
1968, 562 с.
29. В.К. Прокофьев, С.М. Райский и др. Таблицы
спектральных линий. М.: «Наука», 1977, 800 с.
Статья поступила в редакцию 31.05.2010 г.
ABOUT FACTORS OF DISINTEGRATION OF NONIDEAL PLASMA AT EXPLOSION
OF THE TUNGSTIC CONDUCTOR IN WATER
O.A. Fedorovich, L.M. Vojtenko
Results of experimental definition of disintegration coefficient of the nonideal plasma, formed at explosion of
tungsten wires in water, are resulted. Disintegration coefficient are investigated at electron density from 1020 sm-3 to
5,5·1021 sm-3. With reduction of concentration in the indicated electron density range disintegration coefficients in-
crease from 4⋅10-18 to⋅10-15 cm3 /s at brightness temperature (7…10)⋅103 K. Supposed mechanisms of increase in
disintegration coefficient with reduction of electron concentration are presented.
ПРО КОЕФІЦІЄНТИ РОЗПАДУ НЕІДЕАЛЬНОЇ ПЛАЗМИ ПРИ ВИБУХУ ВОЛЬФРАМОВОГО
ПРОВІДНИКА У ВОДІ
О.А. Федорович, Л.М. Войтенко
Приведено результати експериментального визначення коефіцієнтів розпаду неідеальної плазми, що
утворюється при вибуху вольфрамових провідників у воді. Досліджено коефіцієнти розпаду при концентра-
ціях електронів від 1020 до 5,5⋅1021 см-3. Зі зменшенням концентрації електронів у зазначеному діапазоні ко-
ефіцієнти розпаду збільшуються від 4⋅10-18 до 1⋅10-15 см3/с при яскравісній температурі (7…10)⋅103 К. При-
водяться можливі механізми збільшення коефіцієнтів розпаду зі зменшенням концентрації електронів.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-17364 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1562-6016 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:15:16Z |
| publishDate | 2010 |
| publisher | Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Федорович, О.А. Войтенко, Л.М. 2011-02-25T15:24:20Z 2011-02-25T15:24:20Z 2010 О коэффициентах распада неидеальной плазмы при взрыве вольфрамового проводника в воде / О.А. Федорович, Л.М. Войтенко // Вопросы атомной науки и техники. — 2010. — № 4. — С. 354-359. — Бібліогр.: 29 назв. — рос. 1562-6016 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/17364 533.9.621.039.66 Приводятся результаты экспериментального определения коэффициентов распада неидеальной плазмы, образующейся при взрыве вольфрамовых проводников в воде. Исследованы коэффициенты распада при плотностях электронов от 10^20 до 5,5×10^21 см^-3. С уменьшением концентрации электронов в указанном диапазоне коэффициенты распада увеличиваются от 4×10-^18 до 1×10^-15 см^3/с при яркостной температуре (7…10)×10^3 К. Приводятся предположительные механизмы увеличения коэффициентов распада с уменьшением концентрации электронов. Приведено результати експериментального визначення коефіцієнтів розпаду неідеальної плазми, що утворюється при вибуху вольфрамових провідників у воді. Досліджено коефіцієнти розпаду при концентраціях електронів від 10^20 до 5,5×10^21 см^-3. Зі зменшенням концентрації електронів у зазначеному діапазоні коефіцієнти розпаду збільшуються від 4×10^-18 до 1×10^-15 см^3/с при яскравісній температурі (7…10)×10^3 К. Приводяться можливі механізми збільшення коефіцієнтів розпаду зі зменшенням концентрації електронів. Results of experimental definition of disintegration coefficient of the nonideal plasma, formed at explosion of tungsten wires in water, are resulted. Disintegration coefficient are investigated at electron density from 10^20 sm^-3 to 5,5•10^21 sm^-3. With reduction of concentration in the indicated electron density range disintegration coefficients increase from 4×10^-18 to ×10^-15 cm^3/s at brightness temperature (7…10)×10^3 K. Supposed mechanisms of increase in disintegration coefficient with reduction of electron concentration are presented. ru Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Приложения и технологии О коэффициентах распада неидеальной плазмы при взрыве вольфрамового проводника в воде Про коефіцієнти розпаду неідеальної плазми при вибуху вольфрамового провідника у воді About factors of disintegration of nonideal plasma at explosion of the tungstic conductor in water Article published earlier |
| spellingShingle | О коэффициентах распада неидеальной плазмы при взрыве вольфрамового проводника в воде Федорович, О.А. Войтенко, Л.М. Приложения и технологии |
| title | О коэффициентах распада неидеальной плазмы при взрыве вольфрамового проводника в воде |
| title_alt | Про коефіцієнти розпаду неідеальної плазми при вибуху вольфрамового провідника у воді About factors of disintegration of nonideal plasma at explosion of the tungstic conductor in water |
| title_full | О коэффициентах распада неидеальной плазмы при взрыве вольфрамового проводника в воде |
| title_fullStr | О коэффициентах распада неидеальной плазмы при взрыве вольфрамового проводника в воде |
| title_full_unstemmed | О коэффициентах распада неидеальной плазмы при взрыве вольфрамового проводника в воде |
| title_short | О коэффициентах распада неидеальной плазмы при взрыве вольфрамового проводника в воде |
| title_sort | о коэффициентах распада неидеальной плазмы при взрыве вольфрамового проводника в воде |
| topic | Приложения и технологии |
| topic_facet | Приложения и технологии |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/17364 |
| work_keys_str_mv | AT fedorovičoa okoéfficientahraspadaneidealʹnoiplazmyprivzryvevolʹframovogoprovodnikavvode AT voitenkolm okoéfficientahraspadaneidealʹnoiplazmyprivzryvevolʹframovogoprovodnikavvode AT fedorovičoa prokoefícíêntirozpaduneídealʹnoíplazmiprivibuhuvolʹframovogoprovídnikauvodí AT voitenkolm prokoefícíêntirozpaduneídealʹnoíplazmiprivibuhuvolʹframovogoprovídnikauvodí AT fedorovičoa aboutfactorsofdisintegrationofnonidealplasmaatexplosionofthetungsticconductorinwater AT voitenkolm aboutfactorsofdisintegrationofnonidealplasmaatexplosionofthetungsticconductorinwater |