Modeling of Kinetic Processes in an Analytical Gas Detector Based on Plasma Electron Spectroscopy

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Numerical calculations based on a hybrid model of near-cathode plasma (negative glow) of a short glow discharge have been performed to describe processes occurring in a newly developed PLES (plasma electron spectroscopy) detector for gas chromatography. The formation of narrow peaks is demonstrated, which are the spectra of fast electrons generated by Penning ionization from atoms and molecules of helium impurities, such as Ar, N2, O2, and CO2.

About the authors

A. I. Saifutdinov

Tupolev National Research Technical University—KAI

Email: as.uav@bk.ru
Kazan, Russia

S. S. Sysoev

St. Petersburg State University

Email: as.uav@bk.ru
St. Petersburg, Russia

Kh. Nuriddinov

Tupolev National Research Technical University—KAI

Email: as.uav@bk.ru
Kazan, Russia

D. R. Valeeva

Tupolev National Research Technical University—KAI

Email: as.uav@bk.ru
Kazan, Russia

A. M. Saiko

Tupolev National Research Technical University—KAI

Author for correspondence.
Email: as.uav@bk.ru
Kazan, Russia

References

  1. Kumar A., Lin P. A., Xue A., Hao B., Yap K.Y. and Sankaran R.M. // Nature commun. 2013. 4. P. 2618.
  2. Kortshagen U.R., Sankaran R.M., Pereira R.N. et al. // Chem. Rev. 2016. V. 116. P. 11061–11127.
  3. Lin L and Wang Q // Plasma Chem. Plasma Process. 2015. V. 35. P. 925–962.
  4. Wang P.Y., Chen W.G., Wang J.X., Zhou F., Hu J., Zhang Z.X., and Wan F. // Anal. Chem. 2021. V. 93. P. 15474–15481.
  5. Gouma P., Prasad A., Stanacevic S.A. // J. Breath Res. 2011. V. 5. P. 037110.
  6. Čermák, V. // The Journal of Chemical Physics. 1966. V. 44. № 10. P. 3781–3786.
  7. Cermák V., Herman Z. // Chemical Physics Letters. 1968. V. 2. № 6. P. 359–362.
  8. Schmeltekopf A.L., Fehsenfeld F.C. // The Journal of Chemical Physics. 1970. V. 53. № 8. P. 3173–3177.
  9. Čermák V., Ozenne J.B. // International Journal of Mass Spectrometry and Ion Physics. 1971. 7(5). P. 399–413.
  10. Cermak V. // J . Electron. Spectr. and Relat. Phenomena. 1976. V. 9. P. 419.
  11. Demidov V.I., Kolokolov N.B. // Soviet Physics Journal 1987. 30(2). 97–99. https://doi.org/10.1007/bf00898142
  12. Kolokolov N.B., Kudrjavtsev A.A., Blagoev A.B. // Physica Scripta. 1994. 50(4). 371–402.
  13. Смирнов Б.М. // УФН. 1981. V. 133. № 4. P. 569–616.
  14. Демидов В.И., Колоколов Н.Б., Кудрявцев А.А., Зондовые методы исследования низкотемпературной плазмы // Энергоатомиздат, 1996.
  15. Кудрявцев А.А., Чирцов А.С., Цыганов А.Б. Способ определения состава газовых смесей и ионизационный детектор для анализа примесей в газах. 2011 – Патент на изобретения РФ № 2422812.
  16. Ivanov Yu.A., Lebedev Yu.A., Polak L.S. Metody kontaktnoi diagnostiki v neravnovesnoi plazmokhimii (Contact Diagnostics Methods for Non-Equilibrium Plasma Chemistry), M.: Nauka, 1981.
  17. Chen F.F. // Langmuir Probe Analysis for High Density Plasmas, LTP-006, Los Angeles, CA: Univ. of California, 2000.
  18. Rudenko K.V., Myakon’kikh A.V., Orlikovsky A.A. // Russ. Microelectron. 2007. V. 36. № 3. P. 179–192.
  19. Impedans Langmuir Probe Measurement System, Exploitation Manual. Accessed August 26, 2016.
  20. Saifutdinov A.I., Sysoev S.S. // Instrum. Exp. Tech. 2022. V. 65. P. 75–79.
  21. Kudryavtsev A., Pramatarov P., Stefanova M., Khromov N. // JINST 7. 2012. P. 07002.
  22. Stefanova M., Pramatarov P., Kudryavtsev A., Peyeva R. // J. Phys.: Conf. Ser. 2014 V. 514. P. 012052.
  23. Kudryavtsev A.A., Stefanova M.S., Pramatarov P. // J. Appl. Phys. 2015. V. 117. P. 133303.
  24. Kudryavtsev A.A., Stefanova M.S., Pramatarov P.M. // Phys. Plasmas. 2015. V. 22. P. 103513.
  25. Yuan C.X., Kudryavtsev A.A., Saifutdinov A.I. et al. // Phys. Plasmas. 2018. V. 25. P. 104501.
  26. Kudryavtsev A.A., Saifutdinov A.I., Stefanova M.S. et al. // Physics of Plasmas. 2017. V. 24. № 5. P. 054507.
  27. Zhou C., Yao J.F., Saifutdinov A.I. et al. // Plasma Sources Sci. Technol. 2021. 30. 117001.
  28. Yuan C., Kudryavtsev A., Saifutdinov A. et al. // Plasma Sources Science and Technology. 2019. 28. 067001.
  29. Saifutdinov A.I., Sysoev S.S. // Plasma Sources Sci. Technol. 2021. V. 30. 017001.
  30. Zhou Ch., Yao J., Saifutdinov A. et al. // Plasma Sources Science and Technology. 2022. V. 31. 107001.
  31. Кудрявцев А.А., Смирнов А.С., Цендин Л.Д. // Физика тлеющего разряда, СПб.: Лань, 2010, 512 с.
  32. Chai Y., Yao J., Bogdanov E.A., Kudryavtsev A.A., Yuan Ch., Zhou Zh. // Plasma Sources Sci. Technol. 2021. V. 30. P. 095006.
  33. Alves L.L., Gousset G., Ferreira C.M. // Physical Review E. 1997. V. 55(1). P. 890–906.
  34. Zobnin A.V., Usachev A.D., Petrov O.F., Fortov V.E. // Phys. Plasmas. 2014. V. 21. P. 113503.
  35. Phelps database, private communication, www.lxcat.net, retrieved on August 15, 2021.
  36. IST-Lisbon database, private communication, www.lxcat.net, retrieved on August 15, 2021.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2.

Download (132KB)
Indexing metadata
3.

Download (75KB)
Indexing metadata
4.

Download (105KB)
Indexing metadata
5.

Download (151KB)
Indexing metadata
6.

Download (166KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 А.И. Сайфутдинов, С.С. Сысоев, Х. Нуриддинов, Д.Р. Валеева, А.М. Сайко

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».