Studi mengungkapkan prinsip di balik pemanasan elektron di plasma collisional yang terionisasi lemah

897-1 SOS - A Quick Action to Stop Global Warming (Juli 2019).

Anonim

Sebuah tim peneliti KAIST berhasil mengidentifikasi prinsip-prinsip yang mendasari pemanasan elektron, yang merupakan salah satu fenomena terpenting dalam plasma. Karena pemanas listrik menentukan berbagai sifat fisik dan kimia dari plasma, hasil ini akan memungkinkan industri yang relevan untuk memperluas dan secara efektif menyesuaikan berbagai karakteristik plasma untuk kebutuhan khusus mereka.

Plasma, sering disebut keadaan keempat materi, dapat sebagian besar dibentuk oleh gas pengenergi buatan dalam suhu standar (25 ° C) dan tekanan (1 atm) jangkauan. Di antara banyak jenis plasma, plasma tekanan-atmosfer telah mendapatkan banyak perhatian karena fitur unik dan penerapannya di berbagai bidang ilmiah dan industri.

Karena karakteristik plasma sangat tergantung pada tekanan gas di sub-atmosfer ke berbagai tekanan atmosfer, karakteristik plasma pada tekanan yang berbeda merupakan prasyarat untuk memahami prinsip-prinsip dasar plasma dan untuk aplikasi industri mereka.

Dalam pengertian itu, informasi tentang evolusi spatio-temporal dalam kerapatan elektron dan suhu sangat penting karena berbagai reaksi fisik dan kimia dalam plasma muncul dari elektron. Oleh karena itu, pemanasan elektron telah menjadi topik yang menarik di bidang plasma.

Karena tabrakan antara elektron bebas dan gas netral sering terjadi di bawah kondisi tekanan atmosfer, ada batas fisik untuk mengukur kerapatan elektron dan suhu dalam plasma menggunakan alat diagnostik konvensional, sehingga prinsip di balik pemanasan elektron bebas tidak dapat diungkapkan secara eksperimental.

Selain itu, kurangnya informasi tentang parameter kunci pemanasan elektron dan metode pengontrolannya menyusahkan dan membatasi peningkatan reaktivitas dan penerapan plasma tersebut.

Untuk mengatasi masalah ini, Profesor Wonho Choe dan timnya dari Departemen Nuklir dan Teknik Quantum menggunakan diagnosa elektron berbasis-bremsstrahlung netral untuk secara akurat memeriksa kerapatan elektron dan suhu dalam plasma target. Selain itu, diagnostik pencitraan baru untuk distribusi dua dimensi informasi elektron dikembangkan.

Dengan menggunakan teknik diagnostik yang mereka kembangkan, tim mengukur suhu elektron nanosecond-resolved di plasma collisional yang terionisasi lemah, dan mereka berhasil mengungkapkan distribusi spatiotemporal dan prinsip fundamental yang terlibat dalam proses pemanasan elektron.

Tim berhasil mengungkapkan prinsip dasar dari proses pemanasan elektron di bawah tekanan atmosfer hingga tekanan sub-atmosfer (0, 25-1 di bawah) melalui melakukan percobaan pada evolusi spatiotemporal suhu elektron.

Temuan mereka dari data penelitian yang mendasari pada elektron bebas dalam plasma collisional terionisasi lemah akan berkontribusi untuk meningkatkan bidang ilmu plasma dan aplikasi komersial mereka.

Profesor Choe berkata, "Hasil dari penelitian ini memberikan gambaran yang jelas tentang pemanasan elektron dalam plasma yang terionisasi lemah di bawah kondisi di mana tabrakan antara elektron bebas dan partikel netral sering terjadi. Kami berharap penelitian ini akan informatif dan membantu dalam memanfaatkan dan mengkomersilkan tekanan atmosferik. sumber plasma dalam waktu dekat. "

Artikel yang terkait dengan penelitian ini, yang dipimpin oleh Profesor Penelitian Sanghoo Park, diterbitkan dalam Laporan Ilmiah pada tanggal 14 Mei dan 5 Juli.

menu
menu