Laboratoř Získala Analogie Záhadných Atmosférických Výbojů - Alternativní Pohled

Laboratoř Získala Analogie Záhadných Atmosférických Výbojů - Alternativní Pohled
Laboratoř Získala Analogie Záhadných Atmosférických Výbojů - Alternativní Pohled
Anonim

Vědci popsali fenomén apokampu, který objevili a reprodukovali v laboratorních podmínkách - vznik modrých a červených plazmatických trysek vznikajících na ohybu výboje v plynech. Objevený jev lze použít ke studiu světelných jevů pozorovaných v horní atmosféře ve výškách desítek kilometrů nad regiony s bouřkovou aktivitou. Výsledky výzkumu zaměstnanců Ústavu špičkové elektroniky SB RAS jsou podrobněji popsány v časopise Physics of Plasmas. Studii difúzních výbojů atmosférického tlaku a jejich aplikací podpořila Ruská vědecká nadace (RSF).

Vědci nejprve pozorovali nový jev během experimentů, aby vytvořili difúzní plazmu za atmosférického tlaku. Všimli si, že plazmové trysky vypadají kolmo ke středu vypouštěcího kanálu. Opakováním experimentů vědci určili místo, kde vznikne proudová tryska - oblast ohybu plazmového kanálu a jev byl pojmenován apokamp z řeckých slov από - "from" a κάμπη - "bend". K výskytu tohoto jevu jsou zapotřebí dvě elektrody a generátor impulzů, který vytváří vysokonapěťové impulsy. V tomto případě by se kanál elektrického výboje měl ohnout například v důsledku sklonu elektrod. Z tohoto ohybu je vytvořen plazmový paprsek. Apokamp je pravděpodobnější, pokud použitý plyn nebo směs plynů obsahuje elektronegativní složky, jako je kyslík.

Plazma Apokampus se skládá ze dvou částí: větev, která je v kontaktu s jednou stranou kanálu pulzně-periodického výboje, a proud - streamer (ionizovaný kanál v plynu), jehož přední strana se pohybuje rychlostí 100 - 220 km za sekundu. Plazmatická teplota apokampu v jeho různých částech se pohybuje od 100 do 1300 ° C.

Objevený jev lze využít ke studiu modrých trysek (jetů) a červených skřítků - přirozených elektrických procesů v horní atmosféře doprovázených žárem. Zájem o jejich studium v posledních letech výrazně vzrostl v důsledku vzniku stále pokročilejších technických prostředků pozorování: vesmírných stanic a speciálních leteckých laboratoří. O povaze těchto jevů je v současné době málo známo.

Experimenty provedené v laboratoři optického záření Institutu vysokonapěťové elektroniky (ISE) sibiřské pobočky Ruské akademie věd ukázaly, že mnoho vlastností modrých trysek a červených skřítků se shoduje s vlastnostmi apokampů při odpovídajících tlacích. Čela modrého paprsku a apokampu se tedy pohybují stejnou rychlostí a spektrální charakteristiky modrých trysek a červených skřítků se shodují se spektrálními charakteristikami apokampu. Kromě toho jsou apokamp, modré trysky a červené skřítky podobné barvou a tvarem. Například modré trysky mají také dvě části. Dolní, sousedící s bouřkou, svítí bíle, jako přívěsek v apokampu. Horní část má tvar modrého paprsku a je návazcem.

Apokampi při různých tlacích (v milimetrech rtuti) / Eduard Sosnin
Apokampi při různých tlacích (v milimetrech rtuti) / Eduard Sosnin

Apokampi při různých tlacích (v milimetrech rtuti) / Eduard Sosnin.

"Protože je velmi obtížné studovat atmosférické výboje ve vysokých nadmořských výškách a tato díla jsou spojena s velkými náklady na materiál, díky objevu režimu výboje s apokampem mohou být některé z těchto studií provedeny v laboratořích a vytvářejí miniaturní modré trysky a červené skřítky," dodal jeden z autorů díla, Viktor Tarasenko. "Je to mnohem jednodušší než v přírodních podmínkách."