zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences10.47612/0514-7506-2022-89-1-64-68zhps-971Research ArticleII. МОЛЕКУЛЯРНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯMOLECULAR SPECTROSCOPYИзлучательные характеристики ударно-нагретого кислородаRadiative Characteristics of Shock Heated OxygenЗабелинскийИ. Е.ZabelinskyI. E.

Москва

Moscow

БыковаН. Г.BikovaN. G.

Москва

Moscow

КозловП. В.KozlovP. V.

Москва

Moscow

ЛевашовВ. Ю.LevashovV. Yu.

Москва

Moscow

levashovvy@imec.msu.ruГерасимовГ. Я.GerasimovG. Ya.

Москва

Moscow

Институт механики МГУ им. М. В. ЛомоносоваInstitute of Mechanics of Lomonosov Moscow State University2022030220228916468Copyright © Забелинский И.Е., Быкова Н.Г., Козлов П.В., Левашов В.Ю., Герасимов Г.Я., 20222022Забелинский И.Е., Быкова Н.Г., Козлов П.В., Левашов В.Ю., Герасимов Г.Я.Zabelinsky I.E., Bikova N.G., Kozlov P.V., Levashov V.Y., Gerasimov G.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/971

Исследованы спектры излучения кислорода за фронтом сильной ударной волны в диапазонах скоростей ударной волны 5.7–7.4 и 8.1–10.0 км/с при давлениях перед фронтом волны 1.0 и 0.25 Торр. Получены интегральные по времени развертки излучения в широком диапазоне спектра 200–675 нм, а также временные осциллограммы излучения кислорода. Анализ полученных панорамных спектров показывает, что при низких скоростях ударной волны в спектре излучения доминирует система молекулярных полос Шумана–Рунге. Повышение скорости ударной волны ведет к появлению в спектре излучения интенсивных атомных линий. Выделены особенности временных осциллограмм для наиболее типичных линий спектра – излучения молекулярного кислорода на длине волны 213 нм (система Шумана–Рунге) и атомарного кислорода на длинах волн 394 и 645 нм.

The emission spectra of oxygen behind the front of a strong shock wave have been studied in the shock wave velocity ranges of 5.7–7.4 and 8.1–10.0 km/s at pressures before the wave front of 1.0 and 0.25 Torr. Time-integrated sweeps of radiation in a wide spectral range of 200–675 nm as well as temporal oscillograms of oxygen radiation have been obtained. An analysis of the obtained panoramic spectra shows that at low velocities of the shock wave, the system of Schumann–Runge molecular bands dominates in the emission spectrum. An increase in the shock wave velocity leads to the appearance of intense atomic lines in the emission spectrum. The peculiarities of temporal oscillograms for the most typical spectral lines, such as radiation of molecular oxygen at a wavelength of 213 nm (Schumann–Runge system) and radiation of atomic oxygen at wavelengths of 394 and 645 nm, are highlighted.

ударная волнакислородспектр излученияshock waveoxygenradiation spectrumРабота выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант № 20-08-00343).ReferencesG. V. Candler. Annu. Rev. Fluid Mech., 51 (2019) 379—402.G. V. Candler. Annu. Rev. Fluid Mech., 51 (2019) 379—402.O. Uyanna, H. Najafi. Acta Astronaut., 176 (2020) 341—356.O. Uyanna, H. Najafi. Acta Astronaut., 176 (2020) 341—356.S. Gu, H. Olivier. Prog. Aerospace Sci., 113, N 100607 (2020) 1—27.S. Gu, H. Olivier. Prog. Aerospace Sci., 113, N 100607 (2020) 1—27.P. L. Collen, L. J. Doherty, M. McGilvray, I. Naved, R. P. Geraets, T. Hermann, R. G. Morgan, D. E. Gildfind. AIAA Paper, N 1941 (2019) 1—14.P. L. Collen, L. J. Doherty, M. McGilvray, I. Naved, R. P. Geraets, T. Hermann, R. G. Morgan, D. E. Gildfind. AIAA Paper, N 1941 (2019) 1—14.M. Lino da Silva, R. Ferreira, J. Vargas, R. Rodrigues, B. Carvalho, L. L. Alves, B. Goccalves. AIAA Paper, N 0624 (2020) 1—11.M. Lino da Silva, R. Ferreira, J. Vargas, R. Rodrigues, B. Carvalho, L. L. Alves, B. Goccalves. AIAA Paper, N 0624 (2020) 1—11.И. Е. Забелинский, Л. Б. Ибрагимова, О. П. Шаталов. Журн. прикл. спектр., 73, № 1 (2006) 13—17.I. E. Zabelinskii, L. B. Ibragimova, O. P. Shatalov. J. Appl. Spectr., 73, N 1 (2006) 10—15.L. B. Ibraguimova, A. L. Sergievskaya, V. Yu. Levashov, O. P. Shatalov, Yu. V. Tunik, I. E. Zabelinskii. J. Chem. Phys., 139, N 034317 (2013) 1—10.L. B. Ibraguimova, A. L. Sergievskaya, V. Yu. Levashov, O. P. Shatalov, Yu. V. Tunik, I. E. Zabelinskii. J. Chem. Phys., 139, N 034317 (2013) 1—10.Z. Qin, J. M. Zhao, L. H. Liu. J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf., 202, N 1 (2017) 286—301.Z. Qin, J. M. Zhao, L. H. Liu. J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf., 202, N 1 (2017) 286—301.K. M. Hanquist, I. D. Boyd. AIAA Paper, N 3567 (2019) 1—25.K. M. Hanquist, I. D. Boyd. AIAA Paper, N 3567 (2019) 1—25.J. W. Streicher, A. Krish, R. K. Hanson. Phys. Fluids, 32, N 076103 (2020) 1—22.J. W. Streicher, A. Krish, R. K. Hanson. Phys. Fluids, 32, N 076103 (2020) 1—22.A. S. Dikalyuk, S. T. Surzhikov, P. V. Kozlov, O. P. Shatalov, Yu. V. Romanenko. AIAA Paper, N 2505 (2013) 1—27.A. S. Dikalyuk, S. T. Surzhikov, P. V. Kozlov, O. P. Shatalov, Yu. V. Romanenko. AIAA Paper, N 2505 (2013) 1—27.P. V. Kozlov, S. T. Surzhikov. AIAA Paper, N 0157 (2017) 1—26.P. V. Kozlov, S. T. Surzhikov. AIAA Paper, N 0157 (2017) 1—26.P. V. Kozlov. J. Phys.: Conf. Ser., 1009, N 012024 (2018) 1—6.P. V. Kozlov. J. Phys.: Conf. Ser., 1009, N 012024 (2018) 1—6.П. В. Козлов, И. Е. Забелинский, Н. Г. Быкова, В. Ю. Левашов, Г. Я. Герасимов. Журн. прикл. спектр., 88, № 2 (2021) 244—248.P. V. Kozlov, I. E. Zabelinskii, N. G. Bykova, V. Yu. Levashov, G. Ya. Gerasimov. J. Appl. Spectr., 88, N 2 (2021) 306—310.D. H. Parker. Acc. Chem. Res., 33, N 8 (2000) 563—571.D. H. Parker. Acc. Chem. Res., 33, N 8 (2000) 563—571.M. Nations, S. Wang, C. S. Goldenstein, D. F. Davidson, R. R. Hanson. J. Phys. Chem. A, 120, N 42 (2016) 8234—8243.M. Nations, S. Wang, C. S. Goldenstein, D. F. Davidson, R. R. Hanson. J. Phys. Chem. A, 120, N 42 (2016) 8234—8243.C. O. Johnson. AIAA Paper, N 1245 (2008) 1—19.C. O. Johnson. AIAA Paper, N 1245 (2008) 1—19.С. Т. Суржиков. Изв. РАН. МЖГ, № 1 (2019) 169—182.S. T. Surzhikov. Fluid Dynam., 54, N 1 (2019) 98—113.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.