СРАВНЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК РАЗРЯДА ПОСТОЯННОГО ТОКА С ЖИДКИМ АНОДОМ И ЖИДКИМ КАТОДОМ НАД ВОДНЫМИ РАСТВОРАМИ НИТРАТА ЦИНКА

摘要

Приводятся результаты систематических измерений электрофизических и энергетических характеристик плазмы газового разряда постоянного тока в контакте с жидкостью. Разряд возбуждался в воздухе, при атмосферном давлении, над водными растворами Zn(NO_3)_2. Исследования проводились для двух случаев - жидкого анода и жидкого катода. Использовалась Н-образная плазменно-растворная ячейка, плечи которой были разделены мембраной, так что влиянием возможных химических и/или электрохимических процессов, на погруженном в раствор электроде, в одной части ячейки, на характеристики системы металл - плазма - раствор, в другой части ячейки, можно было пренебречь. Ток разряда менялся от 20 до 80 мА, концентрацию раствора (по цинку) изменяли в диапазоне от 5 до 100 ммоль/л. Получены вольтамперные характеристики разряда, измерены значения напряженности электрического поля, приэлектродных падений потенциала. По результатам геометрических измерений разряда рассчитаны плотности тока, как в положительном столбе, так и в области контактного пятна разряда с раствором. По результатам оптических измерений определены колебательные температуры колебательно-возбужденных молекул азота в состоянии N_2(C~3П_u), и температуры нейтральной компоненты плазмы. Рассчитаны приведенные напряженности электрического поля для всего диапазона исследуемых концентраций и токов разряда. Проведено сравнение полученных результатов для разрядов с жидким катодом и жидким анодом. Результаты работы являются новыми и будут полезны при моделировании плазмы газового разряда, с целью, в частности, расчета концентраций и потоков активных частиц из плазмы в раствор.