Laboratórium Získalo Analógy Záhadných Atmosférických Výbojov - Alternatívny Pohľad

Laboratórium Získalo Analógy Záhadných Atmosférických Výbojov - Alternatívny Pohľad
Laboratórium Získalo Analógy Záhadných Atmosférických Výbojov - Alternatívny Pohľad
Anonim

Vedci opísali fenomén apokampu, ktorý objavili a rozmnožili v laboratórnych podmienkach - tvorba modrých a červených plazmatických trysiek, ktoré sa vyskytujú pri ohybe výboja v plynoch. Objavený fenomén sa dá použiť na štúdium svetelných javov pozorovaných v hornej atmosfére vo výškach desiatok kilometrov nad oblasťami s búrkovou aktivitou. Výsledky výskumu zamestnancov Ústavu vysokonapäťovej elektroniky SB RAS sú podrobnejšie opísané v časopise Physics of Plasmas. Štúdiu difúznych výpustí atmosférického tlaku a ich aplikácie podporila Ruská vedecká nadácia (RSF).

Vedci prvýkrát pozorovali nový fenomén počas experimentov na vytvorenie plazmy difúzneho atmosférického tlaku. Všimli si, že plazmové trysky sa javia kolmo na stred vypúšťacieho kanála. Vedci zopakovali experimenty a určili miesto, kde prúd vznikol - oblasť ohybu plazmového kanála a jav bol pomenovaný apokamp z gréckych slov από - „from“a κάμπη - „bend“. Na výskyt tohto javu sú potrebné dve elektródy a generátor impulzov, ktorý vytvára vysokonapäťové impulzy. V tomto prípade by sa kanál elektrického výboja mal ohnúť napríklad v dôsledku sklonu elektród. Z tohto ohybu je vytvorený plazmový lúč. Apokamp je pravdepodobnejší, ak použitý plyn alebo zmes plynov obsahuje elektregegatívne zložky, ako je kyslík.

Plazma apokampusu sa skladá z dvoch častí: vetvy, ktorá je v kontakte s jednou stranou kanála pulzno-periodického výboja, a prúd - streamer (ionizovaný kanál v plyne), ktorého predná časť sa pohybuje rýchlosťou 100 - 220 kilometrov za sekundu. Plazmatická teplota apokampusu v jeho rôznych častiach sa pohybuje od 100 do 1300 ° C.

Objavený fenomén je možné použiť na štúdium modrých trysiek a červených škvŕn - prirodzených elektrických procesov v hornej atmosfére sprevádzaných žiarom. Záujem o ich štúdiu sa v posledných rokoch výrazne zvýšil v dôsledku objavenia sa stále vyspelejších technických prostriedkov pozorovania: vesmírnych staníc a špeciálnych leteckých laboratórií. O povahe týchto javov je v súčasnosti málo známe.

Pokusy uskutočnené v laboratóriu optického žiarenia Ústavu vysokonapäťovej elektroniky (ISE) sibírskeho odboru Ruskej akadémie vied ukázali, že mnoho vlastností modrých trysiek a červených škvŕn sa zhoduje s vlastnosťami apokampov pri zodpovedajúcich tlakoch. Čelné plochy modrého lúča a apokampu sa teda pohybujú rovnakou rýchlosťou a spektrálne charakteristiky modrých trysiek a červených škvŕn sa zhodujú so spektrálnymi charakteristikami apokampu. Okrem toho sú apokamp, modré trysky a červené škvrny podobné farby a tvaru. Napríklad modré trysky majú tiež dve časti. Spodná strana, priliehajúca k búrke, svieti bielo, podobne ako prívesok v apokampe. Horná časť má tvar modrého lúča a je tvorená návnadou.

Apokampi pri rôznych tlakoch (v milimetroch ortuti) / Eduard Sosnin
Apokampi pri rôznych tlakoch (v milimetroch ortuti) / Eduard Sosnin

Apokampi pri rôznych tlakoch (v milimetroch ortuti) / Eduard Sosnin.

„Keďže atmosférické výboje vo vysokých nadmorských výškach sa dajú veľmi ťažko študovať a tieto práce sú spojené s veľkými nákladmi na materiál, vďaka objaveniu výbojového režimu s apokampom sa niektoré z týchto štúdií môžu vykonať v laboratóriách, čím sa vytvoria miniatúrne modré trysky a červené škvrny,“dodal jeden z autorov diela Viktor Tarasenko. "Je to oveľa jednoduchšie ako v prírodných podmienkach."