Preview

Заводская лаборатория. Диагностика материалов

Расширенный поиск

К вопросу о нарушении локального термодинамического равновесия в плазменной струе дугового аргонового двухструйного плазмотрона

https://doi.org/10.26896/1028-6861-2019-85-1-II-145-150

Полный текст:

Аннотация

Оценены степень и характер нарушения локального термодинамического равновесия (ЛТР) в аналитической зоне плазменной струи, генерируемой дуговым аргоновым двухструйным плазмотроном (ДДП). Использован нетрадиционный способ, основанный на определении неравновесного параметра bi, равного отношению действительной (определенной экспериментально) заселенности энергетического уровня (ni) какого-либо элемента к заселенности этого же уровня, вычисленной из уравнения Саха (nis). На примере Ca, Mg и Be установлено ионизирующее отклонение исследуемой плазмы от равновесного состояния, когда имеет место перезаселение только низколежащих атомных уровней. Показана явная зависимость величины bi от потенциала ионизации рассматриваемого элемента. Результаты интерпретированы в свете усиления роли радиационных процессов при возбуждении спектров в ДДП.

Об авторах

А. С. Черевко
Институт почвоведения и агрохимии СО РАН
Россия
г. Новосибирск


А. А. Морозова
Институт почвоведения и агрохимии СО РАН
Россия
г. Новосибирск


Список литературы

1. Черевко А. С. Исследование степени нарушения локального термодинамического равновесия в аналитической зоне дугового аргонового двухструйного плазмотрона / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2015. Т. 81. № 1. Ч. II. С. 42 – 47.

2. Zaksas N. P., Gerasimov V. A. Consideration on excitation mechanisms in a high-power two-jet plasma / Spectrochim. Acta. 2013. Vol. 88. P. 174 – 179.

3. Raaymakers I. J. M. M., Boumans P. W. J. M., Van Der Sijde B., Schram D. C. A theoretical study and experimental investigation of non-LTE phenomena in an inductively-coupled argon plasma — I. Characterization of the discharge / Spectrochim. Acta. 1983. Vol. 38B. N 5 – 6. P. 697 – 706.

4. Drawin H. W. High pressure — high temperature. Vol. 2. 1970. — 359 p.

5. Walker Z., Blades M. W. Measurement of excited state level populations for atomic and ionic iron in the inductively coupled plasma / Spectrochim. Acta. 1986. Vol. 41B. N 8. P. 761 – 775.

6. Caughlin B. L., Blades M. W. Analyte ionization in the inductively coupled plasma / Spectrochim. Acta. 1985. Vol. 40B. N 10 – 12. P. 1539 – 1554.

7. Shram D. C., Raaymakers I. J. M. M., Van Der Sijde B., et al. Approaches for clarifying excitation mechanisms in spectrochemical excitation sources / Spectrochim. Acta. 1983. Vol. 38B. N 11/12. P. 1545 – 1557.

8. Caughlin B. L., Blades M. W. An evaluation of ion-atom emission intensity ratios and local thermodynamic equilibrium in an argon inductively coupled plasma / Spectrochim. Acta. 1984. Vol. 39B. N 12. P. 1583 – 1602.

9. Тагильцева Е. А., Тагильцев А. П., Зуев Б. К. Оценка электронной концентрации в плазме дуги двухструйного плазматрона. / Научные ведомости БелГУ. 2008. Т. 49. № 9. С. 172 – 176.

10. Miller M., Zander A. T. Termal pinch effect in the argon plasma / Spectrochim. Acta. 1986. Vol. 41B. N 5. P. 453 – 459.

11. Blades M. W., Lee Nelson. A spatial study of electron density and analyte emission in a d.c. argon plasma / Spectrochim. Acta. 1984. Vol. 39B. N 7. P. 879 – 890.

12. Boumans P. W. J. M., de Boer F. J. An experimental study of a 1-kW, 50-MHz RF inductively coupled plasma with pneumatic nebulizer, and a discussion of experimental evidence for a non-thermal mechanism / Spectrochim. Acta. 1977. Vol. 32B. P. 365 – 395.

13. Parc C. Calculation of radiative properties of nonequilibrium hydrogen plasma / Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 1979. Vol. 22. P. 101 – 112.

14. Lovett R. J. A rate model of inductively coupled argon plasma analyte spectra / Spectrochim. Acta. 1982. Vol. 37B. N 11. P. 969 – 985.

15. Wiese W. L., Martin G. A. Wavelengths and transition probabilities for atoms and ions. Part II. — Washington: NSRDS — NBS 68,1980. — 148 p.

16. Корлисс Ч., Бозман У. Вероятности переходов и силы осцилляторов 70 элементов. — М.: Мир, 1968. — 562 с.

17. Wiese W. L., Smith V. W., Glennon B. M. Atomic transition probabilities. Vol. 1. — Washington, DC: U. S. Department of Commerce, 1966. — 169 p.


Для цитирования:


Черевко А.С., Морозова А.А. К вопросу о нарушении локального термодинамического равновесия в плазменной струе дугового аргонового двухструйного плазмотрона. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2019;85(1(II)):145-150. https://doi.org/10.26896/1028-6861-2019-85-1-II-145-150

For citation:


Cherevko A.S., Morozova A.A. On the violation of local thermodynamic equilibrium in the plasma jet of an argon arc two-jet plasmatron. Industrial laboratory. Diagnostics of materials. 2019;85(1(II)):145-150. (In Russ.) https://doi.org/10.26896/1028-6861-2019-85-1-II-145-150

Просмотров: 35


ISSN 1028-6861 (Print)
ISSN 2588-0187 (Online)