Preview

Zhurnal Prikladnoii Spektroskopii

Advanced search
Open Access Open Access  Restricted Access Subscription Access

Spectroscopic Measurement of Electron Concentration in Shock-Heated Gas

Abstract

The results of spectroscopic measurements of the equilibrium electron concentration behind a strong shock wave in argon at a shock velocity of 4.2 km/s and a pressure ahead of the wave front of 5 Torr are presented. Similar measurements are carried out in oxygen, nitrogen and air in the velocity range from 8.3 to 11.3 km/s at an initial pressure of 0.25 Torr. The measurement method is based on the analysis of the broadening of the line of the hydrogen atom Hβ of the Balmer series in the spectrum of the integral radiation density of the gas under study, to which a small amount of hydrogen is added (about 1%). The dependence of the electron concentration on the shock wave velocity in oxygen, nitrogen and air has been established. The results obtained are compared with the available experimental and calculated data.

About the Authors

P. V. Kozlov
Institute of Mechanics of Lomonosov Moscow State University
Russian Federation

Moscow 



I. E. Zabelinskii
Institute of Mechanics of Lomonosov Moscow State University
Russian Federation

Moscow 



N. G. Bykova
Institute of Mechanics of Lomonosov Moscow State University
Russian Federation

Moscow 



G. Ya. Gerasimov
Institute of Mechanics of Lomonosov Moscow State University
Russian Federation

Moscow 



V. Yu. Levashov
Institute of Mechanics of Lomonosov Moscow State University
Russian Federation

Moscow 



References

1. J. S. Shang, S. T. Surzhikov. Prog. Aerospace Sci., 53 (2012) 46—65

2. N. G. Bykova, K. S. Gochelashvily, D. M. Karfidov, G. F. Makarenko, A. K. Senatorov, K. F. Sergeichev, O. P. Shatalov, I. E. Zabelinskii. Appl. Opt., 56, N 10 (2017) 2597—2603

3. D. Luís, V. Giangaspero, A. Viladegut, A. Lani, A. Camps, O. Chazot. Acta Astronaut., 212 (2023) 408—423

4. O. Uyanna, H. Najafi. Acta Astronaut., 176 (2020) 341—356

5. Е. В. Ступоченко, С. А. Лосев, А. И. Осипов. Релаксационные процессы в ударных волнах, Москва, Наука (1965) 228—248 [Y. V. Stupochenko, S. A. Losev, A. I. Osipov. Relaxation in Shock Waves, Springer, New York (1967)]

6. S. Nomura, T. Kawakami, K. Fujita. J. Thermophys. Heat Transf., 35, N 3 (2021) 518—523

7. П. А. Власов, Ю. К. Карасевич, И. Л. Панкратьева, В. А. Полянский. Физ.-хим. кинетика в газ. динамике, 6, № 1 (2008) 1—32 [P. A. Vlasov, Yu. K. Karasevich, I. L. Pankrat’eva, V. A. Polyansky. Phys.-Chem. Kinet. Gaz. Dynam., 6, N 1 (2008) 1—32]

8. J. S. Lim, Y. J. Hong, B. Ghimire, J. Choi, S. Mumtaz, E. H. Choi. Results in Phys., 20 (2021) 103693

9. В. А. Ждановский, В. Н. Снопко. Материалы II Белорусского космического конгресса, 25—26 октября 2005 г., Минск, ОИПИ НАН Беларуси (2005) 11—15

10. P. V. Kozlov, I. E. Zabelinsky, N. G. Bykova, G. Ya. Gerasimov, V. Yu. Levashov, Yu. V. Tunik. Acta Astronaut., 194 (2022) 461—467

11. 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. Levash- ov, G. Ya. Gerasimov. J. Appl. Spectr., 88, N 2 (2021) 306—310]

12. И. Е. Забелинский, Н. Г. Быкова, П. В. Козлов, В. Ю. Левашов, Г. Я. Герасимов. Журн. прикл. спектр., 89, № 1 (2022) 79—83 [I. E. Zabelinskii, N. G. Bykova, P. V. Kozlov, V. Yu. Levashov, G. Ya. Gerasimov. J. Appl. Spectr., 89, N 1 (2022) 56—59]

13. П. В. Козлов, И. Е. Забелинский, Н. Г. Быкова, Г. Я. Герасимов, В. Ю. Левашов. Изв. РАН. МЖГ, № 5 (2023) 138—146 [P. V. Kozlov, I. E. Zabelinsky, N. G. Bykova, G. Ya. Gerasimov, V. Yu. Levashov. Fluid Dynamics, 58, N 5 (2023) 960—967

14. M. Konjević, M. Ivković, N. Sakan. Spectrochim. Acta Part B, 76 (2012) 16—26

15. M. A. Gigosos, V. Cardeñoso. J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys., 29 (1996) 4795—4838

16. M. A. Gigosos, M. A. Gonzalez, V. Cardeñoso. Spectrochim. Acta Part B, 58 (2003) 1489—1504

17. I. I. Glass, W. S. Liu. J. Fluid. Mech., 84 (1978) 55—77

18. Y. Wang, F. Xie, S. Ma, L. Dong. Opt. Lasers Eng., 93 (2017) 164—170

19. M. G. Kapper, J.-L. Cambier. J. Appl. Phys., 109 (2011) 113308

20. V. A. Gorelov, L. A. Kildushova, A. Yu. Kireev. AIAA Paper, N 94-2051 (1994) 1—11

21. B. A. Cruden. J. Thermophys. Heat Transf., 26 (2012) 222—230

22. B. E. Cherrington. Plasma Chem. Plasma Process, 2 (1982) 113—140


Review

For citations:


Kozlov P.V., Zabelinskii I.E., Bykova N.G., Gerasimov G.Ya., Levashov V.Yu. Spectroscopic Measurement of Electron Concentration in Shock-Heated Gas. Zhurnal Prikladnoii Spektroskopii. 2024;91(4):540-545. (In Russ.)

Views: 165


ISSN 0514-7506 (Print)