СОВМЕСТНЫЕ ЛОКАЛЬНЫЕ ЗОНДОВЫЕ И ОПТИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ В РАЗРЯДЕ С ПОЛЫМ КАТОДОМ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

С помощью подвижной сборки зонда Ленгмюра и волоконно-оптического датчика проведены одновременные измерения функции распределения электронов по энергиям ФРЭЭ f (u), их концентрации Ne и эмиссионные спектры I (λ) плазмы с пространственным разрешением в разряде в инертных газах пониженного давления, поддерживаемом полым катодом. Динамический диапазон измерений f (u) составляет 5 порядков величины, при этом наблюдаемые диапазоны изменений Ne и I (λ) в пространстве составляют до 3 порядков величины. Обнаружено, что уже малые добавки ксенона к гелию приводят к существенным изменениям вида ФРЭЭ, в том числе в пространстве. В рамках корональной модели (КМ) по измеренным f (u) и Ne рассчитаны пространственные профили I (λ) ряда линий атома Хе в разряде в смеси He:Xe (99:1). Даже в приближении этой простой модели результаты расчета интенсивностей, в целом, удовлетворительно согласуются с измеренными. Обсуждается распространенный метод измерения температур электронов по относительным интенсивностям спектральных линий атомных переходов.

Об авторах

А. В. Бернацкий

Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН

Email: bernatskiyav@lebedev.ru
Москва, Россия

И. И. Драганов

Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН; Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)

Email: draganov.i@lebedev.ru
Москва, Россия; Долгопрудный, Россия

И. В. Кочетов

Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН; Государственный научный центр РФ “Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований”

Email: kochet@triniti.ru
Москва, Россия; Москва, Россия

В. Н. Очкин

Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН

Email: ochkinvn@lebedev.ru
Москва, Россия

Список литературы

  1. Лохте-Хольтгревен В. Методы исследования плазмы. Спектроскопия, лазеры, зонды / [Ю. Рихтер [и др.]] / Под ред. В. ЛохтеХольтгревена; пер. с англ. под ред. С.Ю. Лукьянова М.: Мир, 1971.
  2. Очкин В.Н. Спектроскопия низкотемпературной плазмы. М.: Физматлит, 2010.
  3. Bernatskiy A.V., Kochetov I.V., Ochkin V.N. // Plasma Physics Reports. 2020. V. 46. P. 874. https://doi.org/10.1134/S1063780X20090020
  4. Словецкий Д.И. Механизмы химических реакций в неравновесной плазме. М.: Наука, 1980.
  5. Антонов Е.Е., Корчевой Ю.П., Лукашенко В.И. // Теплофизика высоких температур. 1976. V. 14. P. 1151.
  6. Bernatskiy A.V., Ochkin V.N., Bafoev R.N. // Bulletin of the Lebedev Physics Institute. 2016. V. 43. P. 195. https://doi.org/10.3103/S1068335616060038
  7. Bernatskiy A.V., Ochkin V.N., Kochetov I.V. // Journal of Physics D: Applied Physics. 2016. V. 49. 395204. https://doi.org/10.1088/0022-3727/49/39/395204
  8. Bernatskiy A.V., Kochetov I.V., Ochkin V.N. // Physics of Plasmas. 2018. V. 25. 083517. https://doi.org/10.1063/1.5042839
  9. Bernatskiy A.V., Ochkin V.N., Afonin O.N., Antipenkov A.B. // Plasma Physics Reports. 2015. V. 41. P. 705–714. https://doi.org/10.1134/S1063780X15090032
  10. Andreev S.N., Bernatskiy A.V., Draganov I.I., Kochetov I.V., Ochkin V.N. // Plasma Physics Reports. 2022. V. 48. P. 1273. https://doi.org/10.1134/S1063780X22601043
  11. Cox T.I., Deshmukh V.G.I., Hope D.A.O., Hydes A.J., Braithwaite N.S.J., Benjamin N.M.P. // Journal of Physics D: Applied Physics. 1987. V. 20. P. 820. https://doi.org/10.1088/0022-3727/20/7/002
  12. Avaria G., Lunk A., Schr¨oder A., Vinogradov I.P. // Plasma Processes and Polymers. 2009. V. 6. P. S352–S356. https://doi.org/10.1002/ppap.200930804
  13. Gizzatullin A.R., Zhelonkin Y.O., Voznesencky E.F., Gizzatullin A.R. // Journal of Physics: Conference Series. 2019. V. 1328. 012025. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1328/1/012025
  14. Khattak Z.I., Khan A.W., Rahman A.U., Shafiq M. // Plasma Physics Reports. 2020. V. 46. P. 800–814. https://doi.org/10.1134/S1063780X20080036
  15. Park J.M., Song M.A., Chung T.H. // Journal of the Korean Physical Society. 2012. V. 61. P. 376–386. https://doi.org/10.3938/jkps.61.376
  16. Yousif F.B., Mondragon A.B. // IEEE Transactions on Plasma Science. 2012. V. 40. P. 1715–1723. https://doi.org/10.1109/TPS.2012.2192453
  17. Sahu B.B., Han J.G., Hori M., Takeda K. // Journal of Applied Physics. 2015. V. 117. 023301. https://doi.org/10.1063/1.4905541
  18. Younus M., Rehman N.U., Shafiq M., Hussain S.S., Zakaullah M., Zaka-ul-Islam M // Physics of Plasmas. 2016. V. 23. 083521. https://doi.org/10.1063/1.4960999
  19. Mathioudaki S., Vandenabeele C., Tonneau R., Pflug A., Lucas S. // Journal of Vacuum Science & Technology A. 2019. V. 37. 031301. https://doi.org/10.1116/1.5064690
  20. Abbas Q.A., Ahmed A.F., Mutlak F.A.H. // Optik. 2021. V. 242. 167260. https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2021.167260
  21. Konrad-Soare C.T., Enescu F., Dimitriu D.G., Dobromir M., Teodorescu-Soare E.G., Mazzanti F., Irimiciuc S.A., Ionita C., Schrittwieser R. // Plasma Sources Science and Technology. 2021. V. 30. 085006. https://doi.org/10.1088/1361-6595/ac0fc8
  22. Shumeiko A.I., Telekh V.D., Ryzhkov S.V. // Symmetry. 2022. V. 14. P. 1983. https://doi.org/10.3390/sym14101983
  23. Wang Y., Zhou H.S., Li X.C., Liu H.D., Zhu Y.W., Luo G.N. // Physica Scripta. 2024. V. 99. 065604. https://doi.org/10.1088/1402-4896/ad4290
  24. Oshio Y., Masuyama S., Watanabe H., Funaki I. // Journal of Electric Propulsion. 2025. V. 4. P. 15. https://doi.org/10.1007/s44205-025-00115-3
  25. Sigeneger F., Winkler R. // The European Physical Journal Applied Physics. 2002. V. 19. P. 211–223. https://doi.org/10.1051/epjap:2002068
  26. Hippler R., Cada M., Hubicka Z. // Plasma Sources Science and Technology. 2021. V. 30. 045003. https://doi.org/10.1088/1361-6595/abe0cc
  27. Yang Y., Wu Z., Huang T. // Plasma Sources Science and Technology. 2024. V. 33. 125008. https://doi.org/10.1088/1361-6595/ad99fe
  28. Poluektov N.P., Tsar’gorodsev Y.P., Usatov I.I., Evstigneev A.G., Kamyschov I.A. // Plasma Sources Science and Technology. 2015. V. 24. 035009. https://doi.org/10.1088/0963-0252/24/3/035009
  29. Bernatskiy A.V., Draganov I.I., Dyatko N.A., Kochetov I.V., Ochkin V.N. // Plasma Chemistry and Plasma Processing. 2024. V. 44. P. 651–666. https://doi.org/10.1007/s11090-023-10378-z
  30. Bernatskiy A.V., Draganov I.I., Dyatko N.A., Kochetov I.V., Lagunov V.V., Ochkin V.N. // Plasma Chemistry and Plasma Processing. 2025. V. 45. P. 993. https://doi.org/10.1007/s11090-025-10552-5
  31. Andreev S.N., Bernatskiy A.V., Ochkin V.N. // Vacuum. 2020. V. 180. 109616. https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2020.109616
  32. Andreev S.N., Bernatskiy A.V., Ochkin V.N. // Vacuum. 2022. V. 206. 111514. https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2022.111514
  33. Bernatskiy A.V., Draganov I.I., Dyatko N.A., Kochetov I.V., Ochkin V.N. // Vacuum. 2024. V. 226. 113338. https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2024.113338
  34. Bernatskiy A.V., Draganov I.I., Dyatko N.A., Kochetov I.V., Lagunov V.V., Ochkin V.N. // Vacuum. 2025. V. 235. 114162. https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2025.114162
  35. Bernatskiy A.V., Draganov I.I., Kochetov I.V., Lagunov V.V., Ochkin V.N. // Vacuum. 2024. V. 225. 113279. https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2024.113279
  36. Gamez G., Frey D., Michler J. // Journal of Analytical Atomic Spectrometry. 2012. V. 27. P. 50–55. https://doi.org/10.1039/c1ja10241a
  37. Florkowski M. // Measurement. 2020. V. 164. 108070. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2020.108070
  38. Apetrei R., Alexandroaei D., Luca D., Balan P., Ionita C., Schrittwieser R., Popa G. // Japanese Journal of Applied Physics. 2006. V. 45. P. 8128. https://doi.org/10.1143/JJAP.45.8128
  39. Lazzaroni C., Chabert P., Rousseau A., Sadeghi N. // Journal of Physics D: Applied Physics. 2010. V. 43. 124008. https://doi.org/10.1088/0022-3727/43/12/124008
  40. Dixon S., Charles C., Dedrick J., Gans T., O’Connell D., Boswell R. // Applied Physics Letters. 2014. V. 105. 014104. https://doi.org/10.1063/1.4889916
  41. Ismagilov R.R., Loginov A.B., Malykhin S.A., Kleshch V.I., Obraztsov A.N. // Instruments and Experimental Techniques. 2021. V. 64. P. 700. https://doi.org/10.1134/S0020441221040175
  42. Dyachenko A.A., Pinchuk M.E. // Journal of current research in instrumentation. 2024. V. 3. P. 56-62. https://doi.org/10.31799/2949-0693-2024-1-56-62
  43. Godyak V.A., Alexandrovich B.M. // Journal of Applied Physics. 2015. V. 118. 233302. https://doi.org/10.1063/1.4937446
  44. NIST Atomic Spectra Database Lines Data. https://physics.nist.gov/PhysRefData/ASD/lines_form.html
  45. Heylen A.E.D., Lewis T.J. // Proceedings of the Royal Society of London. Series A. Mathematical and Physical Sciences. 1963. V. 271. P. 531. https://doi.org/10.1098/rspa.1963.0034
  46. Hashiguchi S. // IEEE Transactions on Plasma Science. 1991. V. 19. P. 297. https://doi.org/10.1109/27.106827
  47. Roberts T.D., Burch D.S. // Physical Review. 1966. V. 142. P. 100. https://doi.org/10.1103/PhysRev.142.100
  48. Mizeraczyk J., Urbanik W. // Journal of Physics D: Applied Physics. 1983. V. 16. P. 2119. https://doi.org/10.1088/0022-3727/16/11/015
  49. Mizeraczyk J. // Journal of Physics D: Applied Physics. 1984. V. 17. P. 1647. https://doi.org/10.1088/0022-3727/17/8/017
  50. Mizeraczyk J. // Zeitschrift f ¨ur Naturforschung A. 1987. V. 42. P. 587. https://doi.org/10.1515/zna-1987-0611
  51. Fischer R., Dose V. // Plasma physics and controlled fusion. 1999. V. 41. P. 1109 https://doi.org/10.1088/0741-3335/41/9/304
  52. Biagi-v8.97 (Magboltz version v8.97) database, www.lxcat.net, retrieved on March 26, 2025.
  53. BSR (Quantum-mechanical calculations by O. Zatsarinny and K. Bartschat) database, www.lxcat.net, retrieved on March 26, 2025.
  54. Andreev S.N., Bernatskiy A.V., Dyatko N.A., Kochetov I.V., Ochkin V.N. // Plasma Physics Reports. 2023. V. 49. P. 1031. https://doi.org/10.1134/S1063780X23600846

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».