Studie odhaluje principy zahřívání elektronů v slabě ionizovaných kolizních plazmech

ДОКЛАД ИСКОННАЯ ФИЗИКА АЛЛАТРА. ВИДЕО-ВЕРСИЯ. ALLATRA SCIENCE (Smět 2019).

Anonim

Výzkumný tým KAIST úspěšně identifikoval základní principy elektronového ohřevu, což je jeden z nejdůležitějších jevů v plazmatu. Vzhledem k tomu, že elektrické vytápění určuje široké spektrum fyzikálních a chemických vlastností plazmatu, umožní tento průmysl příslušným odvětvím rozšířit a efektivně přizpůsobit řadu plazmových charakteristik pro své specifické potřeby.

Plazma, často nazývaná čtvrtý stav hmoty, může být většinou tvořena umělým napájením plynů v rozmezí standardní teploty (25 ° C) a tlaku (1 atm). Z mnoha typů plazmatu získaly plazma s atmosférickým tlakem velkou pozornost díky jedinečným vlastnostem a použitelnosti v různých vědeckých a průmyslových oborech.

Vzhledem k tomu, že charakteristiky plazmatu silně závisí na tlaku plynu v rozmezí od atmosférického do atmosférického tlaku, charakteristika plazmatu při různých tlacích je předpokladem pro pochopení základních principů plazmatu a pro jejich průmyslové aplikace.

V tomto smyslu jsou informace o prostorově časovém vývoji v elektronové hustotě a teplotě velmi důležité, protože různé fyzikální a chemické reakce v plazmě pocházejí z elektronů. Elektronové vytápění bylo proto zajímavým tématem v oblasti plazmatu.

Protože kolize mezi volnými elektrony a neutrálními plyny jsou časté za podmínek atmosférického tlaku, existují fyzikální limity pro měření hustoty elektronů a teploty v plazmatu za použití běžných diagnostických nástrojů, a proto nemohly být experimenty odhaleny principy vytápění volným elektronem.

Kromě toho chybějící informace o klíčovém parametru vytápění elektronů a jeho kontrolních metodách jsou obtížné a omezují zlepšení reaktivity a použitelnosti takových plazmatů.

K řešení těchto problémů profesor Wonho Choe a jeho tým z oddělení nukleárního a kvantového inženýrství používali neutronovou elektronickou diagnostiku založenou na bremsstrahlung, aby přesně prozkoumaly elektronovou hustotu a teplotu v cílových plazmech. Navíc byla vyvinuta nová zobrazovací diagnostika pro dvourozměrné rozdělení elektronové informace.

Pomocí diagnostické techniky, kterou vyvinuli, tým měřil teplotu nanočástic rozložených v nanosekundách v slabě ionizovaných kolizních plazmech a podařilo se jim odhalit prostorotransparentní distribuci a základní princip zapojený do procesu zahřívání elektronů.

Tým úspěšně odhalil základní princip procesu elektronového ohřevu při atmosférickém až subatmosferickém tlaku (0, 25-1atm) při provádění experimentu na prostorotemporální vývoj teploty elektronů.

Jejich zjištění ze základních výzkumných údajů o volných elektroních v slabě ionizovaných kolizních plazmech přispějí k posílení oblasti plazmatologie a jejích komerčních aplikací.

Profesor Choe řekl: "Výsledky této studie poskytují jasný obraz o zahřívání elektronů v slabých ionizovaných plazmech za podmínek, kdy jsou časté kolize mezi volnými elektrony a neutrálními částicemi. Doufáme, že tato studie bude informativní a užitečná při využívání a komercializaci atmosférického tlaku plazmových zdrojů v blízké budoucnosti. "

Články týkající se tohoto výzkumu, vedené profesorem výzkumu Sanghoo Park, byly publikovány ve vědeckých zprávách 14. a 5. července.

menu
menu