SCI Библиотека

В работе исследована система последовательного и чередующегося типа электрического подключения трех электрогидродинамических ячеек на основе коронного разряда в воздухе атмосферного давления. Проведено численное моделирование рассматриваемой системы. Показано распределение объемной силы, действующей на участке дрейфа многокаскадной системы. Получено хорошее соответствие результатов эксперимента с расчетными данными.

Экспериментально исследованы электрические характеристики разряда с микрополым катодом в воздухе при атмосферном давлении. Установлено, что разряд с микрополым катодом развивается в самопульсирующем режиме при среднем потребляемом токе сотни микроампер – единицы миллиампер. На основании экспериментальных данных сделан вывод о том, что частота самопульсации линейно зависит от потребляемого тока. Получены данные о напряжении зажигания самопульсирующего разряда с микрополым катодом при различных диаметрах отверстия в катоде 200–500 мкм.

Приведены результаты исследований генерации пучков убегающих электронов и рентгеновского излучения в неоднородном электрическом поле при давлениях воздуха, азота, аргона и гелия от 1 до 100 кПа. Использовался генератор, который формировал импульсы напряжения с фронтом  1,5 мкс и амплитудой до 200 кВ. Рентгеновское излучение с помощью сцинтиллятора и ФЭУ было зарегистрировано за анодом из алюминиевой фольги во всём диапазоне давлений во всех четырёх газах.

В гелии пучок убегающих электронов при давлении 100 кПа был зарегистрирован коллектором. В воздухе, азоте и аргоне пучок убегающих электронов с данным генератором имел сравнительно малые амплитуды, а также энергии и фиксировался коллектором только при низких давлениях (< 20 кПа). Установлено, что при микросекундной длительности фронта импульса напряжения необходимо использовать катоды, обеспечивающие наибольшие напряжения пробоя промежутка.

Исследовано воздействие низкотемпературной нитевидной микроплазмы на анатомическую целостность мембран клеток растительного сырья. Показано, что микроплазменная обработка позволяет формировать сквозные каналы в структуре растительных материалов и ускорять процесс массопереноса. Воздействие на мембрану клеток растительного сырья приводит к изменению капиллярно-пористой структуры с формированием дополнительных, образованных микроплазменным разрядом пор, ориентированных вдоль направления напряженности электрического поля. Установлено, что зависимость количества разрушенных клеток от интенсивности микроплазменной обработки имеет ограниченный характер и снижается при более длительной обработке растительного сырья. По результатам экспериментальных исследований установлено, что с помощью микроплазменной обработки существует возможность управлять массообменными процессами, важными для дальнейшей переработки растительного сырья, таких как сушка и экстрагирование.

Проведены исследования генерации пучков убегающих электронов (УЭ) и формирования диффузных разрядов при пробое промежутков с катодом, который имеет малый радиус кривизны. В воздухе и азоте повышенного давления на основе регистрации и анализа характеристик излучения разряда, а также параметров тока пучка УЭ и динамического тока смещения показано, что в зависимости от условий (приведённая напряжённость электрического поля, сорт газа и его давление, конструкция и материал катода, амплитуда и фронт импульса напряжения) реализуется различные режимы генерации пучков УЭ. Установлено, что соотношение скорости фронта волны ионизации (стримера) и убегающих электронов, а также конструкция катода и времени задержки до взрыва катодных микронеоднородностей существенно влияют на режим генерации УЭ. Определены условия реализации различных режимов, приведены осциллограммы импульсов тока пучка и фотографии свечения промежутка.

Представлено устройство и рассмотрены особенности функционирования источника плазмы на основе тлеющего разряда атмосферного давления, основным назначением которого является получение потоков плазмы, содержащей металлический компонент. Приводится краткий обзор современного состояния методов генерации металлсодержащей плазмы при атмосферном давлении. Обозначены перспективы применения описываемой разрядной системы в исследованиях по получению ультрадисперсных порошков и функциональных покрытий.

Проведены экспериментальные исследования разряда с жидким электролитным катодом в диапазоне токов 50–100 мА при межэлектродном расстоянии в пределах 3–4 мм. В качестве катода использован водный раствор хлорида натрия с молярной концентрацией 0,15 моль/л. Зафиксировано возникновение пульсаций тока, которые исследованы в предположении капельного переноса вещества и зарядов из водного раствора в плазму разряда. На основе анализа осциллограмм тока оценены размеры образующихся капель.