Nature of deviations from the regularities of three-particle recombination in dense plasma

• Published in: Problems of Atomic Science and Technology
• Date: 2022
• Main Author: Zhovtyansky, V.A.
• Format: Article
• Language: English
• Published: Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України 2022
• Subjects: Basic plasma physics
• Online Access: https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/195885
• Journal Title: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Cite this: Nature of deviations from the regularities of three-particle recombination in dense plasma / V.A. Zhovtyansky // Problems of Atomic Science and Technology. — 2022. — № 6. — С. 49-54. — Бібліогр.: 28 назв. — англ.

An explanation is proposed for the phenomenon of deviations from the functional laws of three-particle recombination in dense electric arc plasma of argon at an initial electron density of ∼ 10¹⁶ cm⁻³. Experimental data, which are the basis of the work, were obtained by spectral and probe methods during the study of plasma decay of a micro-second pulse electric arc in argon 6 μs at an initial pressure of 70…700 Pa and a discharge current amplitude of 6 kA. Theoretical estimates show that the reason of the observed effects is the self-absorption of resonant spectral lines of argon, which significantly limits the recombination flow of electrons in the energy structure of atoms. Запропоновано пояснення явища відхилень від закономірностей трьохчастинкової рекомбінації в щільній плазмі аргону при початковій концентрації електронів ∼ 10¹⁶ см⁻³. Експериментальні дані, які покладені в основу роботи, отримані спектральним та зондовим методами при дослідженні розпаду плазми імпульсної електричної дуги в аргоні тривалістю 6 мкс при початковому тиску 70…700 Па та амплітуді розрядного струму 6 кА. Теоретичні оцінки показують, що причиною спостережуваних ефектів є самопоглинання резонансних спектральних ліній аргону, що істотно обмежує рекомбінаційний потік електронів у енергетичній структурі атомів.