Изменение параметров плазмы и электрических характеристик барьерного разряда в процессе обработки гранулированных материалов
Аннотация
Изучено влияние свойств обработанных плазмой диэлектрического барьерного разряда (ДБР) гранулированных материалов (катализатора ZnO, морской соли NaCl) и семян растений на режимы горения и мощность разряда. Методами оптической эмиссионной спектроскопии исследована пространственная структура ДБР. Из анализа распределения интенсивности в неразрешенных по вращательной структуре полосах (2+) N2 и (1-) N2+ определены усредненные по поперечному сечению разрядного промежутка электронная, колебательная и вращательная температуры плазмы. В присутствии обрабатываемых материалов имеет место переход от филаментарного режима горения ДБР к комбинации филаментарного и поверхностного разрядов, что сопровождается увеличением потребляемой электрической мощности и колебательной температуры плазмы в приэлектродной области в окрестности наполнителя.
Ключевые слова
Об авторах
В. А. ЛюшкевичБеларусь
Минск
С. В. Гончарик
Беларусь
Минск
В. В. Паращук
Беларусь
Минск
И. И. Филатова
Беларусь
Минск
Список литературы
1. C. Z. Liu, N. Y. Cui, N. M. Brown. Surface and Coating Technol., 185 (2004) 311e320
2. H.-E. Wagner, R. Brandenburg, K. V. Kozlov, A. Sonnenfeld, P. Michel, J. F. Behnke. Vacuum, 71, N 3 (2003) 417—436
3. M. M. M. Bilek, M. Vandrovcova, A. Shelemin, A. Kuzminova, O. Kylian, H. Biederman, L. Bacakova, A. S. Weiss. Appl. Surface Sci., 518 (2020) 146128
4. K. Zdunek. Surface and Coatings Technol., 201 (2007) 4813—4816
5. Y.-R. Zhang, K. Van Laer, E. C. Neyts, A. Bogaerts. Appl. Catal. B: Environ., 185 (2016) 56—67
6. M. Ansari, M. Sharifian, M. H. Ehrampoush, A. H. Mahvi, M. H. Salmani, H. Fallahzadeh. Chemosphere, 263 (2021) 128065
7. J. Li, C. Ma, S. Zhu, F.Yu, B. Dai, D. Yang. Nanomaterials, 9, N 3-4 (2019) 11428—11462
8. K. Ollegott, P. Wirth, C. Oberste-Beulmann, P. Awakowic, M. Muhler. Chem. Ing. Tech., 92, N 10 (2020) 1542—1558
9. S. H. Liu, M. Neiger. J. Phys. D: Appl. Phys., 34 (2001) 1632—1638
10. E. Wagenaars, R. Brandenburg, W. J. M. Brok, M. D. Bowden, H.-E. Wagner. J. Phys. D: Appl. Phys., 39, N 4 (2006) 700—711
11. I. H. Bang, E. S. Lee, H. S. Lee, S. C. Min. Postharvest Biol. Technol., 162 (2020) 111102
12. K. Puprasit, D. Wongsawaeng, K. Ngaosuwan, W. Kiatkittipong, S. Assabumrungrat. Innovative Food Sci. Emerging Technol., 66 (2020) 102511
13. N. Wannicke, R. Wagner, J. Stachowiak, T. M. C. Nishime, J. Ehlbeck, K. Weltmann, H. Brust. Plasma Process Polym., 18 (2021) e2000207
14. S. Chaple, C. Sarangapani, J. Jones, E. Carey, L. Causeret, A. Genson, B. Duffy, P. Bourke. Innovative Food Sci. Emerging Technol., 66 (2020) 102529
15. Y. Lee, Y. Y. Lee, Y. S. Kim, K. Balaraju, Y. S. Mok, S. J.Yoo, Y. Jeon. J. Ginseng Res., 45, N 4 (2021) 519—526
16. V. Sirgedaite-Seziene, V. Mildaziene, P. Zemaitis, A. Ivankov, K. Koga, M. Shiratani, V. Baliuckas. Plasma Process Polym., 18 (2020) e2000159
17. M. Kuchenbecker, N. Bibinov, A. Kaemlimg, D. Wandke, P. Awakowicz, W. Viol. J. Phys. D: Appl. Phys., 42 (2009) 045212
18. T. Tanino, M. Matsui, K. Uehara, T. Ohshima. Food Control, 109 (2020) 106890
19. C. Zhang, T. Shao, K. Long, Y. Yu, J. Wang, D. Zhang, P. Yan, Y. Zhou. IEEE Transact. Plasma Sci., 38, N 6 (2010) 1517—1526
20. M. Govaert, C. Smet, L. Vergauwen, B. Ecimovic, J. L. Walsh, M. Baka, J. V. Impe. Innovative Food Sci. Emerging Technol., 52 (2019) 376—386
21. A. Ozkan, T. Dufour, A. Bogaerts, F Reniers. Plasma Sources Sci. Technol., 25, N 4 (2016) 045016
22. T. Butterworth, R. W. K. Allen. Plasma Sources Sci. Technol., 26 (2017) 065008
23. K. Van Laer, A. Bogaerts. Energy Technol., 3 (2015) 1038—1044
24. H. Luo, K. Liu, J. Ran, Y. Yue, X. Wang, S. Yap, C. S. Wong. IEEE Transact. Plasma Sci., 42, N 5 (2014) 1211—1215
25. Е. В. Барабанова, К. М. Заборовский, Е. М. Посадова, Р. А. Кастро. Изв. Рос. гос. пед. ун-та им. А. И. Герцена, 157 (2013) 79—83
26. S. K. P. Veerapandian, C. Leys, N. De Geyter, R. Morent. Catalysts, 7 (2017) 113
27. A. Bogaerts, Q. Zhang, Y. Zhang, K. V. Laer, W. Wang. Catalysis Today, 337 (2019) 3—14
28. K. Takaki, J.-S. Chang, K. G. Kostov. IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., 11, N 3 (2004) 281—290
29. F. Judee, T. Dufour. J. Appl. Phys., 128 (2020) 044901
30. N. A. Savastenko, I. I. Filatova, V. A. Lyushkevich, N. I. Chubrik, S. V. Goncharik, S. A. Maskevich. High Temp. Mater. Proc., 21, N 2 (2017) 127—142
31. I. I. Filatova, V. A. Lyushkevich, S. V. Goncharik, N. I. Chubrik, A. G. Zhukovsky, N. A. Krupenko, N. G. Poplavskaya, Najeeb-ur-Rehman. IX Int. Conf. Plasma Physics and Plasma Technology (PPPT-9), September 17—21, 2018, Minsk, Kovcheg (2018) 437—440
32. Д. А. Сорокин, М. И. Ломаев, Т. И. Банокина, В. Ф. Тарасенко. ЖТФ, 84, № 8 (2014) 13—20
33. N. Britun, M. Gaillard, A. Ricard, Y. M. Kim, J. G. Han. J. Phys. D: Appl. Phys., 40, N 4 (2007) 1022—1029
34. http://www.specair-radiation.net
35. В. В. Ажаронок, И. И. Филатова, В. Д. Шиманович, Л. Н. Орлов. Журн. прикл. спектр., 68, № 5 (2001) 634—638
36. F. J. J. Peeters, T. Butterworth. Atmospheric Pressure Plasma - From Diagnostics to Applications. In Tech. Open. (2019) 144
37. J. Kriegseis, B. Moller, S. Grundmann, C. Trope. J. Electrostatics, 69, N 4 (2011) 302—312
38. D. Mei, X. Zhu, Y. He, J. D. Yan, X. Tu. Plasma Sources Sci. Technol., 24, N 1 (2015) 015011
39. X. Tu, H.J. Gallon, J. C. Whitehead. J. Phys. D: Appl. Phys., 44 (2011) 482003
40. Z. Ye, S. K. P. Veerapandian, I. Onyshchenko, A. Nikiforov, N. De Geyter, J. Giraudon, J. Lamonier, R. Morent. Ind. Eng. Chem. Res., 56, N 37 (2017) 10215—10226
41. J. Cecha, P. Stahel, Z. Navratil. Eur. Phys. J. D, 54 (2009) 259—264
42. N. Jidenko, E. Bourgeois, J.-P. Borra. J. Phys. D: Appl. Phys., 43 (2010) 295203
43. J. Li, S. Zhu, K. Lu, C. Ma, D. Yang, F. Yu. J. Environ. Chem. Eng., 9, N 1 (2020) 104654
44. K. Takaki, Y. Hatanaka, K. Arima, S. Mukaigawa, T. Fujiwara. Vacuum, 83 (2009) 128—132
45. Р. А. Булгаков, Н. Н. Барышева. Ползуновский альманах, № 4 (2018) 205—207
Рецензия
Для цитирования:
Люшкевич В.А., Гончарик С.В., Паращук В.В., Филатова И.И. Изменение параметров плазмы и электрических характеристик барьерного разряда в процессе обработки гранулированных материалов. Журнал прикладной спектроскопии. 2023;90(3):487-496.
For citation:
Lyushkevich V.A., Goncharik S.V., Parashchuk V.V., Filatova I.I. Investigation of Plasma Parameters and Electrical Characteristics of a Barrier Discharge During Plasma Treatment of Granular Materials. Zhurnal Prikladnoii Spektroskopii. 2023;90(3):487-496. (In Russ.)