Яркие области излучения в воздухе низкого давления при встрече плазменных диффузных струй
В.Ф. ТАРАСЕНКО, Н.П. ВИНОГРАДОВ, Е.Х. БАКШТ, Д.А. СОРОКИН, Д.С. ПЕЧЕНИЦИН
Институт сильноточной электроники СО РАН, Томск, Россия
vft@loi.hcei.tsc.ru
Ключевые слова: плазменные диффузные струи, разряд в воздухе низкого давления, взаимодействие стримеров, яркие области свечения, спектры излучения
Страницы: 294-301
Аннотация
Исследуется свечение плазменных диффузных струй (ПДС), которые позволяют моделировать в атмосферном воздухе низкого давления некоторые свойства красных спрайтов - импульсных разрядов, наблюдаемых в верхних слоях атмосферы Земли на высотах 40-100 км. ПДС инициировались плазмой импульсно-периодического емкостного разряда, создаваемой в кварцевой трубке между двумя внешними электродами, и распространялись одновременно в противоположные стороны. Для формирования ПДС, которые двигались навстречу друг другу, использовались две пары кольцевых электродов, установленных на расстоянии 66 см. При подаче от генераторов на каждую пару кольцевых электродов однополярных импульсов напряжения с задержкой в сотни наносекунд было обнаружено появление ярких областей (ЯО) свечения, подобных наблюдаемым в нижней области «столбчатых» спрайтов. Установлено, что при напряжении генераторов 7 кВ оптимальным для появления ЯО является давление воздуха 1-2 торр. Показано, что ЯО возникают благодаря взаимодействию стримеров, из которых состоят ПДС. Измерена скорость распространения фронта ПДС при положительной полярности импульсов напряжения, подаваемых на кольцевые электроды. Получены фотографии и спектры излучения ПДС, а также ЯО в ПДС. С помощью программы SPECAIR проведены расчеты параметров плазмы в разных областях ПДС. Установлено, что в области появления ЯО среднее значение температуры электронов уменьшается. Полученные результаты будут полезны при изучении свойств красных спрайтов.
DOI: 10.15372/AOO20240405 |
