ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ И ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ПЛАЗМЫ С МИКРОЧАСТИЦАМИ

Объект исследования - газовый разряд низкого давления с микрочастицами. Цель исследования - экспериментальное и численное изучение теплофизических особенностей газоразрядной плазмы, возникающих при взаимодействии с ней микрочастиц конденсированной дисперсной фазы. Получены новые данные о силе термофореза в плазменно-пылевой системе. Экспериментально получена граница (линия) перехода от сплошных пылевых структур к полым в координатах давление – ток разряда в тлеющем разряде в неоне для микрочастиц диам. 2,55 и 4,14 мкм. С помощью моделирования линии перехода на базе диффузионно-дрейфовой модели положительного столба разряда в неоне с учетом радиального градиента температуры получено, что сила термофореза, действующая на микрочастицы в пылевой структуре, связана с параметрами плазменно-пылевой системы более сложным образом, чем предсказывает классическая теория для уединенной частицы в неограниченном газе. Получено, что в пылевой структуре термофоретический коэффициент уменьшается при повышении давления газа и концентрации микрочастиц. Результаты проекта актуальны для развития фундаментальных представлений о процессах переноса в газе и плазме, фундаментальных силах, действующих на микрочастицы в плазме, и процессах взаимодействия плазмы с микрочастицами. Область применения результатов - технологии получения и обработки функциональных материалов, такие как синтез, обработка поверхности и нанесение покрытий на частицы микронного и субмикронного размера в газоразрядной плазме.