Воздействие импульсов неодимового лазера наносекундной длительности на бурый уголь

Выделены стадии, связанные с испарением и зажиганием бурого угля, при воздействии наносекундных лазерных импульсов на таблетки бурого угля плотностью 1 г/см³ с размером частиц 63 мкм. На первой стадии во время импульса осуществляются выход летучих веществ, испарение, парообразование и нелинейное размножение центров свечения; порог воспламенения H⁽¹⁾_cr = 0.2  Дж/см² . Вторая стадия включает в себя первую и зажигание коксового остатка с порогом воспламенения H⁽²⁾_cr = 3.5 Дж/см² . В кинетике свечения при H ˃ H⁽¹⁾_cr выделены две компоненты — синглетное свечение с длительностью ~20 нс и вторая компонента свечения в микросекундном диапазоне, которая затухает по кинетике второго порядка. При H ˃ H⁽²⁾_cr через ~200 мкс после лазерного импульса в результате химических реакций происходят воспламенение и горение коксового остатка во временном интервале 200—1000 мкс. Амплитуда свечения пламени во время импульса возбуждения нелинейно возрастает с увеличением плотности энергии, что свидетельствует о лавинообразном характере процесса образования центров свечения.

1. J. C. Chen, M. Taniguchi, K. Narato, K. Ito. Comb. Flame, 97 (1994) 107—117

2. А. Ф. Глова, А. Ю. Лысиков, М. М. Зверев. Квант. электрон., 39 (2009) 537—540

3. M. Taniguchi, H. Kobayashi, K. Kiyama, Y. Shimogori. Fuel, 88 (2009) 1478—1484

4. В. М. Бойко, П. Воланьский, В. Ф. Климкин. Физика горения и взрыва, 17 (1981) 71—77

5. X. T. Phuoc, M. P. Mathur, J. E. Ekmann. Comb. Flame, 93 (1993) 19—30

6. В. А. Погодаев. Физика горения и взрыва, 20 (1984) 51—55

7. А. В. Кузиковский, В. А. Погодаев. Физика горения и взрыва, 13 (1977) 783—788

8. T. X. Phuoc, M. P. Mathur, J. M. Ekmann. Comb. Flame, 94 (1993) 349—362

9. Б. П. Адуев, Д. Р. Нурмухаметов, Р. Ю. Ковалев, Я. В. Крафт, А. Н. Заостровский, А. В. Гудилин, З. Р. Исмагилов. Опт. и спектр., 125 (2018) 277—283

10. Б. П. Адуев, Д. Р. Нурмухаметов, Н. В. Нелюбина, Р. Ю. Ковалев, А. Н. Заостровский, З. Р. Исмагилов. Хим. физика, 35 (2016) 47—49

11. А. А. Карабутов, И. М. Пеливанов, Н. Б. Подымова, С. Е. Скипетров. Квант. электрон., 29 (1999) 215—220

12. Д. Р. Нурмухаметов, А. А. Звеков, А. С. Зверев, А. Н. Еременко, Д. М. Руссаков, Б. П. Адуев. Квант. электрон., 47 (2017) 647—650

13. Б. П. Адуев, Д. Р. Нурмухаметов, А. А. Звеков, А. В. Каленский, И. Ю. Лисков. Квант. электрон., 49 (2019) 141—144

14. Н. Б. Делоне. Взаимодействие лазерного излучения с веществом, Москва, Наука (1989)

15. W. M. Graven, F. J. Lon. J. Am. Chem. Soc., 76 (1954) 2602—2607