Спектры излучения воздуха низкого давления при диффузном стримерном разряде

Аннотация

Внимание к изучению характеристик излучения плазмы стримерных разрядов в атмосферном воздухе при давлениях доли–единицы Torr прежде всего связано с получением новых данных о высотных разрядах, включая, красные спрайты. В настоящей работе представлены результаты исследований спектральных свойств плазмы, формируемой в условиях инициирования волн ионизации (стримеров) импульсно-периодическим барьерным разрядом в воздухе низкого давления. Установлено, что в диапазоне давлений воздуха Δp = 0.08–3 Torr наибольшие интенсивности излучения в диапазоне длин волн Δλ = 280–900 nm приходятся на полосы второй положительной, первой отрицательной и первой положительной систем молекулярного азота, причём, спектральная плотность энергии излучения каждой из систем зависит от области разряда и давления. Красный цвет волнам ионизации придает излучение полос первой положительной системы, однако наибольшие интенсивности в этих условиях наблюдаются для полос второй положительной и первой отрицательной систем азота. Показано, что при сохранении амплитуды импульсов напряжения и уменьшении давления до 0.04 Torr и менее, эмиссионный спектр и цвет плазмы стримерного разряда существенно изменяется. В спектре появляются новые интенсивные линии и полосы, в том числе, атомарного водорода, что обусловлено увеличением приведённой напряжённости электрического поля, и, соответственно, температуры электронов. Это, в свою очередь, приводит к диссоциации молекулярных газов, входящих в состав воздуха, а также адсорбированных стенками разрядной камеры.