अध्ययन कमजोर आयनीकृत टक्कर प्लास्मा में इलेक्ट्रॉन हीटिंग के पीछे सिद्धांत बताता है

मॉड-04 Lec-28 उपपादन द्वारा मिलकर प्लाज्मा परमाणु उत्सर्जन स्पेक्ट्रोमेट्री -1 मैं। सैद्धांतिक पहलुओं (जुलाई 2019).

Anonim

एक केएएसटी अनुसंधान दल ने सफलतापूर्वक इलेक्ट्रॉन हीटिंग के पीछे अंतर्निहित सिद्धांतों की पहचान की, जो प्लास्मा में सबसे महत्वपूर्ण घटनाओं में से एक है। चूंकि इलेक्ट्रिक हीटिंग प्लास्मा के भौतिक और रासायनिक गुणों की विस्तृत श्रृंखला निर्धारित करता है, यह परिणाम प्रासंगिक उद्योगों को उनकी विशिष्ट आवश्यकताओं के लिए प्लाज्मा विशेषताओं की एक श्रृंखला को विस्तारित और प्रभावी ढंग से अनुकूलित करने की अनुमति देगा।

प्लाज़्मा, जिसे अक्सर चौथा राज्य कहा जाता है, ज्यादातर मानक तापमान (25 डिग्री सेल्सियस) और दबाव (1 एटीएम) रेंज में कृत्रिम रूप से सक्रिय गैसों द्वारा गठित किया जा सकता है। कई प्रकार के प्लाज्माों में, वायुमंडलीय दबाव प्लास्मा को विभिन्न वैज्ञानिक और औद्योगिक क्षेत्रों में उनकी अनूठी विशेषताओं और प्रयोज्यता के कारण बहुत अधिक ध्यान मिल रहा है।

चूंकि प्लाज्मा की विशेषताएं वायुमंडलीय दबाव सीमा के लिए उप-वायुमंडलीय में गैस के दबाव पर दृढ़ता से निर्भर करती हैं, प्लाज़्मा के मौलिक सिद्धांतों और उनके औद्योगिक अनुप्रयोगों को समझने के लिए विभिन्न दबावों पर प्लाज्मा की विशेषता एक पूर्व शर्त है।

उस अर्थ में, इलेक्ट्रॉन घनत्व और तापमान में स्थानिक-लौकिक विकास पर जानकारी बहुत महत्वपूर्ण है क्योंकि प्लाज्मा के भीतर विभिन्न शारीरिक और रासायनिक प्रतिक्रियाएं इलेक्ट्रॉनों से उत्पन्न होती हैं। इसलिए, प्लाज्मा हीटिंग के क्षेत्र में इलेक्ट्रॉन हीटिंग एक दिलचस्प विषय रहा है।

चूंकि मुक्त इलेक्ट्रॉनों और तटस्थ गैसों के बीच टकराव अक्सर वायुमंडलीय दबाव की स्थितियों के तहत होते हैं, पारंपरिक डायग्नोस्टिक उपकरणों का उपयोग करके प्लास्मा में इलेक्ट्रॉन घनत्व और तापमान को मापने के लिए भौतिक सीमाएं होती हैं, इस प्रकार मुक्त इलेक्ट्रॉन हीटिंग के पीछे सिद्धांतों का प्रयोग नहीं किया जा सकता है।

इसके अलावा, इलेक्ट्रॉन हीटिंग और उसके नियंत्रण विधियों के एक प्रमुख पैरामीटर पर जानकारी की कमी परेशानी है और इस तरह के प्लास्मा की प्रतिक्रियाशीलता और प्रयोज्यता में सुधार सीमित है।

इन मुद्दों को हल करने के लिए, परमाणु और क्वांटम इंजीनियरिंग विभाग के प्रोफेसर वोनो चोई और उनकी टीम ने लक्षित प्लास्मा में इलेक्ट्रॉन घनत्व और तापमान की सटीक जांच करने के लिए तटस्थ ब्रीम्सस्ट्रालंग-आधारित इलेक्ट्रॉन निदान कार्यरत किया। इसके अलावा, इलेक्ट्रॉन सूचना के दो आयामी वितरण के लिए एक उपन्यास इमेजिंग डायग्नोस्टिक्स विकसित किया गया था।

उन्होंने विकसित नैदानिक ​​तकनीक का उपयोग करके, टीम ने कमजोर आयनीकृत टक्कर प्लास्मा में नैनोसेकंद-संकल्पित इलेक्ट्रॉन तापमान का आकलन किया, और वे स्पेक्ट्रोटेम्पोरल वितरण और इलेक्ट्रॉन हीटिंग प्रक्रिया में शामिल मौलिक सिद्धांत को प्रकट करने में सफल हुए।

टीम ने इलेक्ट्रॉन तापमान के स्पैतिओटेम्पोरल विकास पर प्रयोग करने के माध्यम से वायुमंडलीय से उप-वायुमंडलीय दबाव (0.25-1atm) स्थितियों के तहत इलेक्ट्रॉन हीटिंग प्रक्रिया के मौलिक सिद्धांत को सफलतापूर्वक प्रकट किया।

कमजोर आयनित टक्कर प्लास्मा में मुक्त इलेक्ट्रॉनों पर अंतर्निहित शोध डेटा के उनके निष्कर्ष प्लाज्मा विज्ञान और उनके वाणिज्यिक अनुप्रयोगों के क्षेत्र को बढ़ाने में योगदान देंगे।

प्रोफेसर चोई ने कहा, "इस अध्ययन के परिणाम कमजोर आयनित प्लास्मा में स्थितियों के तहत इलेक्ट्रॉन हीटिंग की एक स्पष्ट तस्वीर प्रदान करते हैं जहां मुक्त इलेक्ट्रॉनों और तटस्थ कणों के बीच टकराव अक्सर होते हैं। हमें उम्मीद है कि यह अध्ययन वायुमंडलीय दबाव का उपयोग और व्यावसायीकरण करने में जानकारीपूर्ण और सहायक होगा निकट भविष्य में प्लाज्मा स्रोत। "

रिसर्च प्रोफेसर संघू पार्क के नेतृत्व में इस शोध से संबंधित लेख 14 मई और 5 जुलाई को वैज्ञानिक रिपोर्ट में प्रकाशित हुए थे।

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