Образование активных частиц в смесях метана, азота и кислорода при одновременном воздействии электрического поля и электронного пучка

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Выполнен расчетно-теоретический анализ кинетических процессов в смесях метана, азота и кислорода для условий несамостоятельных разрядов постоянного тока, поддерживаемых электронным пучком. В рамках приближенного подхода определены кинетические коэффициенты в плазме при одновременном воздействии приложенного электрического поля и электронного пучка. В нульмерном (пространственно однородном) приближении выполнен расчет квазистационарного состава заряженных частиц. Рассчитаны константы скорости генерации в плазме химически активных нейтральных частиц различных сортов, и вычислены энергетические эффективности (G-факторы) наработки этих частиц в зависимости от значений приведенного электрического поля и тока пучка. Предложены правила подобия для соотношения между скоростями наработки активных частиц под действием электрического поля и электронного пучка. Показано, что путем изменения приложенного поля можно влиять на состав наработанных углеводородных радикалов.

Об авторах

Д. В. Терешонок

Объединенный институт высоких температур РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: tereshonokd@gmail.com
Россия, Москва

Н. Л. Александров

Объединенный институт высоких температур РАН; Московский физико-технический институт

Email: tereshonokd@gmail.com
Россия, Москва; Долгопрудный

Н. Ю. Бабаева

Объединенный институт высоких температур РАН

Email: tereshonokd@gmail.com
Россия, Москва

В. П. Коновалов

Объединенный институт высоких температур РАН

Email: tereshonokd@gmail.com
Россия, Москва

Г. В. Найдис

Объединенный институт высоких температур РАН

Email: tereshonokd@gmail.com
Россия, Москва

В. А. Панов

Объединенный институт высоких температур РАН

Email: tereshonokd@gmail.com
Россия, Москва

А. В. Угрюмов

Акционерное общество “ТВЭЛ”

Email: tereshonokd@gmail.com
Россия, Москва

Список литературы

  1. Starikovskaia S.M. // J. Phys.D: Appl. Phys. 2006. V. 39. P. 265. doi: 10.1088/0022-3727/39/16/r01.
  2. Popov N.A. // High Temp. 2007. V. 45. P. 261. doi: 10.1134/S0018151X07020174.
  3. Fridman A. Plasma Chemistry. Cambridge: Cambridge University Press, 2008.
  4. Adamovich I.V., Choi I., Jiang N., Kim J.-H., Keshav S., Lempert W.R., Mintusov E., Nishihara M., Samimy M., Uddi M. // Plasma Sources Sci. Technol. 2009. V. 18. P. 034018. doi: 10.1088/0963-0252/18/3/034018.
  5. Starikovskiy A., Aleksandrov N. // Progr. Energy Comb. Sci. 2013. V.39. P. 61. doi: 10.1016/j.pecs.2012.05.003.
  6. Starikovskaia S.M. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2014. V. 47. 353001. doi: 10.1088/0022-3727/47/35/353001.
  7. Ju Y., Sun W. // Progr. Energy Comb. Sci. 2015. V. 48. P. 21. doi: 10.1016/j.pecs.2014.12.002.
  8. Adamovich I.V., Lempert W.R. // Plasma Phys. Contr. Fusion. 2015. V. 57. P. 014001. doi: 10.1088/0741-3335/57/1/014001.
  9. Tropina A.A., Shneider M.N., Miles R.B. // Combust. Sci. Technol. 2016. V. 188. P. 831. doi: 10.1080/00102202.2015.1125347.
  10. Yang S., Nagaraja S., Sun W., Yang V. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2017. V. 50. 433001. doi: 10.1088/1361-6463/aa87ee.
  11. Snoeckx R., Rabinovich A., Dobrynin D., Bogaerts A., Fridman A. // Plasma Proc. Polim. 2017. V. 14. 1600115. doi: 10.1002/ppap.201600115.
  12. Панов В.А., Абрамов А.Г., Угрюмов А.В. // УПФ. 2022. № 10. С. 534. doi: 10.51368/2307-4469-2022-10-6-534-576.
  13. Lee D.H., Kang H., Kim Y., Song H., Lee H., Choi J., Kim K.-T., Song Y.-H. // Fuel Process. Technol. 2023. V. 247. P. 107761. doi: 10.1016/j.fuproc.2023.107761.
  14. Шарафутдинов Р.Г., Константинов В.О., Федосеев В.И., Щукин В.Г. // Прикладная физика. 2017. № 2. С. 13.
  15. Sharafutdinov R.G.; Konstantinov V.O.; Fedoseev V.I.; Shchukin V.G. // High Energy Chem. 2018. V. 52. P. 330. doi: 10.1134/S001814391804015X.
  16. Sharafutdinov R.G., Konstantinov V.O., Fedoseev V.I., Shchukin V.G., Gorodetskii S.A. // Pet. Chem. 2019. V. 59 (Suppl. 1). S45. doi: 10.1134/S0965544119130127.
  17. Kuznetsov D.L., Uvarin V.V., Filatov I.E. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2021. V. 54. P. 435203. doi: 10.1088/1361-6463/ac17b2.
  18. Ponomarev A.V. // Chem. Eng. J. Adv. 2023. V. 15. P. 100513. doi: 10.1016/j.ceja.2023.100513.
  19. Пушкарев А.И., Сазонов Р.В. // Химия высоких энергий. 2009. Т. 43. № 3. С. 202.
  20. Sun J., Chen Q., Guo Y., Zhou Z., Song Y. // J. Energy Chem. 2020. V. 46. P. 133. doi: 10.1016/j.jechem.2019.11.002.
  21. Sun J., Chen Q., Yang X., Koel B.E. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2020. V. 53. 064001. doi: 10.1088/1361-6463/ab57dc.
  22. Hagelaar G.J.M., Pitchford L.C. // Plasma Sources Sci. Technol. 2005. V. 14. P. 722. doi: 10.1088/0963-0252/14/4/011.
  23. Коновалов В.П. // ЖТФ. 1993. Т. 63. № 3. С. 23.
  24. Коновалов В.П. // Физика плазмы. 2023. T. 49. C. 296. doi: 10.31857/S0367292122601175.
  25. Shcherbanev S.A., Popov N.A., Starikovskaia S.M. // Combust. Flame. 2017. V. 176. P. 272–284. doi: 10.1016/j.combustflame.2016.07.035.
  26. Adamovich I.V., Li T., Lempert W.R. // Philos. Trans. R. Soc. Lond. A: Math., Phys. Eng. Sci. 2015. V. 373. P. 20140336. doi: 10.1098/rsta.2014.0336.
  27. Kim W., Mungal M.G., Cappelli M.A. // Combust. Flame. 2010. V. 157. P. 374–383. doi: 10.1016/j.combustflame.2009.06.016.
  28. Song M.Y., Yoon J.S., Cho H., Itikawa Y., Grzegorz P., Karwasz G.P., Kokoouline V., Nakamura Y., Tennyson J. // J. Phys. Chem. Ref. Data. 2015. V. 44. P. 023101. doi: 10.1063/1.4918630.
  29. Gadoum A., Benyoucef D. // IEEE Trans. Plasma Sci. 2019. V. 47. P. 1505. doi: 10.1109/TPS.2018.2885610.
  30. Winkler R., Loffhagen D., Sigeneger F. // Appl. Surf. Sci. 2002. V. 192. P. 50. doi: 10.1016/S0169-4332(02)00020-X.
  31. Ionin A.A., Kochetov I.V., Napartovich A.P., Yuryshev N.N. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2007. V. 40. P. 25. doi: 10.1088/0022-3727/40/2/r01
  32. Александров Н.Л., Кочетов И.В. // ТВТ. 1987. Т. 25. С. 1062.
  33. Popov N.A. // Plasma Sources Sci. Technol. 2016. V. 25. P. 043002. doi: 10.1088/0963-0252/25/4/043002.
  34. Alves L.L., Coche P., Ridenti M.A., Guerra V. // Eur. Phys. J. D. 2016. V. 70. P. 124. doi: 10.1140/epjd/e2016-70102-1.
  35. Kossyi I.A., Kostinsky A.Yu., Matveyev A.A., Silakov V.P. // Plasma Sources Sci. Technol. 1992. V. 1. P. 207. doi: 10.1088/0963-0252/1/3/011.
  36. Мак-Ивен М., Филипс Л. Химия атмосферы. М.: Мир, 1978.
  37. Florescu-Mitchell A.I., Mitchell J.B.A. // Phys. Rep. 2006. V. 430. P. 277. doi: 10.1016/j.physrep.2006.04.002.
  38. Millar T.J., Farquhar P.R.A., Willacy K. // Astron. Astrophys. Suppl. Ser. 1997. V. 121. P. 139. doi: 10.1051/aas:1997118.
  39. Полак Л.С., Овсянников А.А., Словецкий Д.И., Вурзель Ф.Б. Теоретическая и прикладная плазмохимия. М.: Наука, 1975.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024