Çalışma, zayıf iyonize olmuş çarpışma plazmasındaki elektron ısıtmanın arkasındaki ilkeleri ortaya koymaktadır.

Anonim

Bir KAIST araştırma ekibi, plazmasındaki en önemli fenomenlerden biri olan elektron ısıtmanın arkasındaki temel prensipleri başarıyla belirlemiştir. Elektrikli ısıtma, plazmanın çok çeşitli fiziksel ve kimyasal özelliklerini belirlediğinden, bu sonuç, ilgili endüstrilerin, spesifik ihtiyaçları için bir dizi plazma özelliğini genişletmesine ve etkin bir şekilde özelleştirmesine olanak sağlayacaktır.

Sıklıkla dördüncü madde durumu olarak adlandırılan plazma, standart sıcaklıkta (25 ° C) ve basınçta (1 atm) yapay olarak enerji veren gazlarla oluşturulabilir. Birçok plazma türü arasında, atmosferik basınçlı plazmalar, çeşitli bilimsel ve endüstriyel alanlarda benzersiz özellikleri ve uygulanabilirlikleri nedeniyle büyük ilgi görmektedir.

Plazmanın özellikleri, atmosferik basınç altındaki atmosferik basınç aralığında gaz basıncına güçlü bir şekilde bağlı olduğundan, plazmanın farklı basınçlarda karakterize edilmesi, plazmanın temel prensiplerini ve endüstriyel uygulamalarını anlamak için bir ön koşuldur.

Bu anlamda, elektron yoğunluğunda ve sıcaklığındaki mekansal-zamansal evrim hakkında bilgi çok önemlidir çünkü bir plazmanın içindeki çeşitli fiziksel ve kimyasal reaksiyonlar elektronlardan kaynaklanır. Bu nedenle elektron ısıtması, plazma alanında ilginç bir konu olmuştur.

Serbest elektronlar ve nötr gazlar arasındaki çarpışmalar atmosferik basınç koşullarında sık görüldüğünden, geleneksel teşhis araçları kullanılarak plazmada elektron yoğunluğunun ve sıcaklığının ölçülmesinde fiziksel sınırlar vardır, dolayısıyla serbest elektron ısıtmanın arkasındaki prensipler deneysel olarak açığa çıkarılamaz.

Ayrıca, elektron ısıtmanın ve kontrol yöntemlerinin önemli bir parametresi hakkında bilgi eksiktir ve bu plazmanın reaktivitesini ve uygulanabilirliğini iyileştirmek sınırlıdır.

Bu konulara değinmek için, Profesör Wonho Choe ve Nükleer ve Kuantum Mühendisliği Bölümünden gelen ekibi, hedef plazmada elektron yoğunluğunu ve sıcaklığını doğru bir şekilde incelemek için nötr bremsstrahlung tabanlı elektron diyagnostiği kullanmışlardır. Ek olarak, iki boyutlu elektron bilgisi dağılımı için yeni bir görüntüleme teşhisi geliştirilmiştir.

Geliştirdikleri diyagnostik tekniği kullanarak, ekip zayıf iyonize edilmiş çarpışma plazmasındaki nanosaniyede çözülmüş elektron sıcaklığını ölçtü ve elektron ısıtma işleminde yer alan mekansal dağılımı ve temel prensibi ortaya çıkarmayı başardılar.

Ekip, elektron ısısının spatiotemporal evrimi üzerinde deney yaparak, atmosferik basınç altında atmosferik basınç (0.25-1m) koşullarında elektron ısıtma işleminin temel prensibini başarıyla ortaya koydu.

Zayıf iyonize edilmiş çarpışma plazmasındaki serbest elektronlar hakkındaki temel araştırma bulguları, plazma bilimi ve ticari uygulama alanlarının geliştirilmesine katkıda bulunacaktır.

Profesör Choe, "Bu çalışmanın sonuçları, serbest elektronlar ve nötr parçacıklar arasındaki çarpışmaların sık görüldüğü koşullar altında zayıf iyonize olmuş plazmalardaki elektron ısıtmasının net bir resmini ortaya koyuyor. Bu çalışmanın atmosfer basıncını kullanma ve ticarileştirme konusunda bilgilendirici ve yardımcı olacağını umuyoruz Yakın gelecekte plazma kaynakları. "

Araştırma Profesörü Sanghoo Park tarafından yönetilen bu araştırmayla ilgili makaleler, 14 Mayıs ve 5 Temmuz tarihlerinde Bilimsel Raporlarda yayınlandı.

menu
menu