|
|
Study of Positive Column in Glow Discharge under Medium Pressures Using Computational Experiment
Laca, Marek ; Hrachová, Věra (vedoucí práce) ; Novák, Stanislav (oponent) ; Roučka, Štěpán (oponent)
Pozitivní sloupec v stejnosměrném doutnavém výboji byl zkoumán pomocí tekutinového modelu plazmatu v kyslíku a v argon-kyslíkové směsi při tlacích řádově několik stovek pascalů a pro výbojové proudy od 10 do 40 mA. Model popisuje nekonečně dlouhý pozitivní sloupec v cylindrické výbojové trubici. Základem modelu je rovnice kontinuity se srážkovým členem na pravé straně. Tok částic je vyjádřen v drift-difuzní aproximaci a srážky elektronů jsou charakterizované pomocí střední kinetické energie elektronů. V modelu je zahrnut radiální profil koncentrace částic a jejich interakce se stěnou výbojové trubice. Výsledky simulací, koncentrace částic a intenzita elektrického pole, byly porovnány s výsledky měření elektrického pole v kyslíku a v argon-kyslíkové směsi. V práci je zkoumán vliv podmínek výboje, tlak a složení plynu ve výboji, na vlastnosti pozitivního sloupce. Za středních tlaků model úspěšně předpověděl intenzitu elektrického pole přibližně 40 V/cm v molekulárním plynu kyslíku a přibližně 3 V/cm v inertním plynu argonu.
|
|
|
Study of Glow Discharge in Oxygen and its Mixtures at Medium Pressures
Schmiedt, Lukáš ; Hrachová, Věra (vedoucí práce) ; Mazánková, Věra (oponent) ; Novák, Stanislav (oponent)
Název práce: Studium doutnavého výboje v kyslíku a jeho směsích za středních tlaků Autor: Lukáš Schmiedt Katedra / Ústav: Katedra fyziky povrchů a plazmatu Vedoucí disertační práce: Doc. RNDr. Věra Hrachová, CSc. Katedra fyziky povrchů a plazmatu Abstrakt: Stejnosměrný doutnavý výboj v kyslíku a jeho směsích s argonem byl pro tlaky v rozmezí 200 - 1750 Pa a pro výbojové proudy do 40 mA zkoumán ve dvou výbojových trubicích stejného tvaru, avšak z různého materiálu (křemen a Pyrex). Šlo především o studium emisních spekter a podélného elektrického pole, a to s přihlédnutím k možné existenci vysokogradientní a nízkogradientní formy kladného sloupce doutnavého výboje. Náš výzkum byl zaměřen zejména na kvalitativní analýzu odlišností emisních spekter v obou formách výboje a dále na možnosti stanovení rotační teploty kyslíkové molekuly za různých výbojových podmínek, především v závislosti na množství příměsi. Klíčová slova: doutnavý výboj, kyslík, střední tlaky, emisní spektra
|
|
|
Měření potenciálu plazmatu pomocí ball-pen a Langmuirovy sondy
Zanáška, Michal ; Tichý, Milan (vedoucí práce) ; Hrachová, Věra (oponent)
Ball-pen sonda představuje novou unikátní sondu vyvinutou před několika lety na Ústavu fyziky plazmatu Akademie věd ČR za účelem přímého měření potenci- álu plazmatu na tokamaku CASTOR. Nyní je již úspěšně používána na několika dalších evropských vysokoteplotních zařízeních. V posledních letech se usiluje o využívání ball-pen sondy také v podmínkách, pro které nebyla původně ur- čena. Cílem této bakalářské práce je experimentálně prokázat, že ball-pen sonda je vhodná pro přímé měření potenciálu plazmatu také v nízkoteplotním slabě zmagnetizovaném stejnosměrném výboji v cylindrickém magnetronu, a to prove- dením současného srovnávacího měření pomocí Langmuirovy sondy. 1
|
|
|
Studium laserové směsi v širokém tlakovém rozsahu
Morávek, Matěj Jan ; Hrachová, Věra (vedoucí práce) ; Kudrna, Pavel (oponent)
Tato práce se zabývá studiem výbojového plasmatu ve směsi plynů, používané v tzv. CO2 laserech, a odvozených směsích. Jedná se o směs CO2, N2 a He. Byl zkoumán vliv složení směsi a výbojových parametrů (především tlak v rozsahu 266 Pa - 100 kPa) na rozložení energie ve vibračních módech molekuly N2, které je významným parametrem jak pro modelování výbojového plasmatu, tak pro funkci laseru jako takovou. Dále byl zkoumán vliv složení směsi na stupeň disociace molekul CO2 pomocí sledování relativního zastoupení molekul CO ve směsi s cílem nalézt podmínky odpovídající minimální disociaci oxidu uhličitého. Byla provedena také měření radiálních závislostí a porovnání měření ve dvou výbojkách z odlišného materiálu. Pro dosažení širokého tlakového rozsahu byly zkoumány dva typy výboje - nízkotlaký stejnosměrný doutnavý výboj pro tlaky od 266 Pa do 1330 Pa a výboj s dielektrickou bariérou pro tlaky od 5 kPa do 100 kPa. Oba výboje jsou využívány v komerčních CO2 laserech. Byla pozorována klesající závislost vibrační teploty na tlaku a velké zvýšení teploty vlivem zvýšeného výskytu stojících ionizačních vln ve směsích s malým podílem dusíku. Vibrační teplota ve výboji s dielektrickou bariérou byla znatelně nižší než v doutnavém výboji vlivem rozdílného charakteru výbojů. Klíčová slova: optická emisní...
|
|
|
Modelling of glow discharge positive column of oxygen in the middle pressures region
Laca, Marek ; Hrachová, Věra (vedoucí práce) ; Plašil, Radek (oponent)
Úlohou prezentovanej práce bolo vytvoriť model pozitívneho stĺpca dútnavého výboja v kyslíku v oblasti stredných tlakov (100 -1000 Pa) metódami počítačovej fyziky, konkrétne metódou chemickej kinetiky. Zameral som sa na existenciu dvoch foriem pozitívneho stĺpca výboja v kyslíku, nízko a vysokogradientnú formu s axiálnym elektrickým poľom rádovo 100 V/m a 1 kV/m. Vytvoril som spojitý model nízkoteplotného plazmatu ako stacionárne riešenie rovnice kontinuity so zanedbaním divergentného členu. Model zahrnuje dvanásť rôznych druhov častíc a reakcie medzi nimi: elektróny, základné a excitované stavy atomárneho a molekulárneho kyslíku, samozrejme negatívne a pozitívne ionty. Za konštantného tlaku som numericky riešil časový vývoj koncentrácie častíc, pokiaľ systém nedosiahol rovnovážny stav. Moje numerické výsledky boli porovnané s experimentálnymi meraniami, ktoré boli vykonané na Katedre fyziky povrchoch a plazmatu. Aby som získal zhodu medzi mojimi a experimentálnymi výsledkami, bolo nutné variovať reakčné koeficienty reakcií, v ktorých dochádza k produkcii náboja.
|
|
| |
|
| |
|
| |
|
|
Vliv složení laserové směsi na výskyt dusíkových pásů
Morávek, Matěj Jan ; Hrachová, Věra (vedoucí práce) ; Kudrna, Pavel (oponent)
This project studies mixtures of helium, nitrogen and carbon dioxid, widely used in so called CO2 lasers. These lasers are classified as discharge lasers. In the case of low output lasers is often used a DC glow discharge. We can find bands so called first and second positive systems of a dinitrogen molecule in an emission spectrum of the glow discharge. It is possible to deduce energetic balance and a vibrational temperature from these bands. The vibrational temperature was studied by the vibrational spectroscopy of dinitrogen molecule for various discharge currents and pressures and for various distribution of nitrogen in the mixture (we will start with an industrial mixture LASAL 63).
|
|
| |
host ::
RSS.