Аналіз відомих методів визначення потенціалу плазми показав, що в умовах плазми полум’я найбільш придатним є метод, у якому потенціал плазми визначається за експериментальною кривою (d2I)/(dU2)=f(U) [1].
На жаль, вибір потенціалу плазми за допомогою залежності (d2I)/(dU2)=f(U) не знайшов єдиного підходу.
Існує декілька способів визначення U= ϕпл :
1.згідно точки, що відповідає max(d2I)/(dU2)=f(U);
2.згідно точці, що відповідає нулю другої похідної;
3.згідно точці, що відповідає min другої похідної;
4.згідно точці, що знаходиться між min та max[((d2I)/(dU2))_minта((d2I)/(dU2))max]
У даній роботі потенціал плазми визначався відповідно нулю другої похідної.
У цій роботі розглядалось ацетиленокисневе полум’я з різними концентраціями ацетилену в горючий суміші. Застосовувався зонд з платини діаметром d=50 мкмі робочоюдовжиноюl=8 мм (крива 1, 2, 3 на рис.), або зонд з нержавіючої сталі діаметром d=100 мкмі робочоюдовжиноюl=6 мм (крива 4 на рис.).
Рис. Потенціал плазми ацетиленокисневого полум’я
Крива 1 відповідає концентрації ацетилену С=30% і тиску в барокамерір=400 Па; крива 2 – концентрації ацетилену С=32% і тиску р=266 Па; крива 3 - концентрації ацетилену С=30% і тиску р=266 Па.
Виявлений стрибок потенціалу плазми при роботі з платиновим зондом можна пояснити зміною роботи виходу електронів з платинового зонду. Платина легко адсорбує водень з утворенням на поверхні зонду плівки водню. При цьому робота виходу електронів для платини з плівкою водню, адсорбованого на поверхні зонда, знижується на 1,15 В у порівнянні з роботою виходу для чистого металу (без плівки водню).
З рис. видно, що в дослідах з платиновим зондом зміна потенціалу складає біля 1 В.
У нижній частині реакційної зони зонд розжарюється (вимірювання за допомогою пірометру надали температуру зонду Тзонду=1200÷1500 К) і плівка водню на поверхні зонду руйнується.
На відміну від платинового зонду на поверхні зонду з нержавіючої сталі адсорбування не відбувається і на кривій залежності різкий стрибок в нижній частині полум’я не спостерігається.
Візуальне спостереження за платиновим зондом, який знаходиться у полум’ї, також підтверджує висловлений раніше погляд на природу стрибка потенціалу в нижній частині реакційної зони.Починаючи з висоти х=30 мм, зонд розжарюється, а потенціал плазми різко зростає, а потім майже не знижується.
Цілком зрозуміло, що при достатньо високій температурі, плівка водню на поверхні зонду руйнується, в наслідок чого різко змінюється робота виходу електронів.
Список використаних джерел:
1. DruyvesteynM.N. DerNidervoltbogen // Z.s.Phys. – 1930. – Bd. 64, № 11-12. – S. 781-797.
|
Голосування 
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License
Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter