Физики нашли порог рождения плотной плазмы при разряде в воздухе
Сотрудники Физического института им. П.Н. Лебедева РАН совместно с коллегами из других организаций провели серию экспериментов с электрическим разрядом в воздухе. Разряд происходил между электродами на расстоянии около 2 миллиметров.
Катодом служила медная проволока диаметром всего 100 микрометров. Увидеть происходящее в таких микроскопических масштабах помогла уникальная система пикосекундной лазерной визуализации.
«Полученные результаты имеют прямое практическое значение. Управляя давлением газа и режимом разряда, можно либо целенаправленно влиять на разрушение катода и, как следствие, на выход и состав металлических наночастиц в соответствующих генераторах, либо повышать надёжность высоковольтных коммутаторов, минимизируя разрушение электродов. Теперь мы знаем ключевые условия, при которых катодная плазма, а значит, и разрушение электродов, будут максимальными или, наоборот, практически отсутствовать. Это своеобразный „ключ“ к управлению процессом», — рассказывает Егор Паркевич, руководитель проекта, старший научный сотрудник ФИАН.
Результаты исследования, поддержанного грантом РНФ, опубликованы в статье Pressure-threshold explosive cathode processes as the dominant source of a high-density plasma in nanosecond air discharges (E.V. Parkevich, A.I. Khirianova, K.V. Shpakov, T.F. Khirianov, N.A. Popov).