Скользящий по поверхности воды разряд, как источник УФ-излучения и гидроксильных радикалов в жидкости

Анпилов А. М.; Бархударов Э. М.; Козлов Ю. Н.; Моряков И. В.; Темчин С. М.; Тактакишвили И. М.

doi:10.31857/S0367292123600401

Скользящий по поверхности воды разряд, как источник УФ-излучения и гидроксильных радикалов в жидкости

Authors: Анпилов А.¹, Бархударов Э.¹, Козлов Ю.²^,3, Моряков И.¹, Темчин С.¹, Тактакишвили И.¹
Affiliations:
1. Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН
2. ФИЦ химической физики им. Н.Н. Семёнова РАН
3. Российский экономический университет им. Г.В. Плеханова
Issue: Vol 49, No 8 (2023)
Pages: 765-770
Section: ИЗЛУЧЕНИЯ ПЛАЗМЫ
URL: https://journals.rcsi.science/0367-2921/article/view/139579
DOI: https://doi.org/10.31857/S0367292123600401
EDN: https://elibrary.ru/HGTAYL
ID: 139579

Cite item

Full Text

Open Access
Restricted Access

Access granted
Restricted Access

Subscription Access

Abstract
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

Исследовался высоковольтный импульсно-периодический поверхностный искровой разряд, распространяющийся вдоль границы вода–газ, когда в качестве газовой среды использовался Ar. В экспериментах использовался генератор с энергией накопительного конденсатора до 1.6 Дж, напряжением до 20 кВ, длительностью импульса 2–3 мкс. Проведены измерения энергетических характеристик разряда в зависимости от его длины от 40 до 140 мм. Измерена интенсивность УФ-излучения методом актинометрии в диапазоне длин волн от 200 нм до 380 нм. Установлено, что выход излучения УФ по длине разряда постоянен, практически не зависит от его длины и прямо пропорционален вкладываемой в разряд энергии. Энергетическая стоимость кванта излучения составила 150 эВ. Проведены количественные оценки наработки гидроксильных радикалов в зависимости от длины плазменного канала и вкладываемой в разряд энергии.

Keywords

искровой разряд, скользящий поверхностный разряд, УФ-излучение, обработка воды

References

Samukawa S., Hori M., Rauf S., Tachibana K., Bruggeman P., Kroesen G., Whitehead J.C., Murphy A.B., Gut-so A.F., Starikovskaia S., Kortshagen U., Boeuf J.-P., Sommerer T.J., Kushner M.J., Czarnetzki U., Mason N. // Journal of Physics D: Appl. Phys. 2012. 45. 253001. P. 1–37. https://doi.org/10.1088/0022-3727/45/25/253001
Bruggeman P., Leys C. // Journal of Physics D: Appl. Phys. 2009. 42. 053001. P. 1–28. https://doi.org/10.1088/0022-3727/42/5/053001
Bruggeman P.J., Kushner M.J., Locke B.R., Gardeni-ers J.G.E., Graham W.G., Graves D.B., Hofman-Ca-ris R.C.H.M., Maric D., Reid J.P., Ceriani E., Fernandez Rivas D., Foster J.E., Garrick S.C., Gorbanev Y., Hamaguchi S., Iza F., Jablonowski H., Klimova E., Kolb J., Krcma F., Lukes P., Machala Z., Marinov I., Mariotti D., Mededovic Thagard S., Minakata D., Neyts E.C., Paw-lat J., Lj Petrovic Z., Pflieger R., Reuter S., Schram D.C., Schröter S., Shiraiwa M., Tarabová B., Tsai P.A., Ver-let J.R.R., von Woedtke T., Wilson K.R., Yasui K., Zve-reva G. // Plasma Sources Science and Technology. 2016. 053002. P. 1–59. https://doi.org/10.1088/0963-0252/25/5/053002
Foster J.E., Sommers B.S., Gucker S.N., Blankson I.M., Adamovsky G. // IEEE Trans. Plasma Sci. 2012. V. 40. Issue. 5. P. 1311–23. https://doi.org/10.1109/TPS.2011.2180028
Takaki K., Takahashi K., Hayashi N., Wang D., Ohshi-ma T. // Reviews of Modern Plasma Physics. 2021. V. 5. № 12. https://doi.org/10.1007/s41614-021-00059-9
Naumova I.K., Maksimov A.I., Khlyustova A.V. // Surface Engineering and Applied Electrochemistry. 2011. V. 47. № 3. P. 263–265. https://doi.org/10.3103/S1068375511030136
Konchekov E.M., Kolik L.V., Danilejko Y.K., Belov S.V., Artem’ev K.V., Astashev M.E., Pavlik T.I., Lukanin V.I., Kutyrev A.I., Smirnov I.G. Gudkov S.V. Plants. 2022. V.11. Is.10. 1373 https://doi.org/10.3390/plants11101373
Skvortsova N.N., Stepakhin V.D., Borzosekov V.D., Sorokin A.A., Malakhov D.V., Kachmar V.V., Kolik L.V., Konchekov E.M., Gusein-zade N.G., Akmadullina N.S., Voronova E.V., Shishilov O.N. Microwave Plasma Imitation Experiments on Deposition of Lunar Dust on Metal Plates // Plasma Phys. Rep. 2023. V. 49. № 1. P. 120. https://doi.org/10.1134/S1063780X22601833
Pavlik T., Gudkova V., Razvolyaeva D., Pavlova M., Kostukova N., Miloykovich L., Kolik L., Konchekov E., Shimanovskii N. The Role of Autophagy and Apoptosis in the Combined Action of Plasma-Treated Saline, Doxorubicin, and Medroxyprogesterone Acetate on K562 Myeloid Leukaemia Cells // IJMS. 2023. V. 24. № 6. P. 5100. https://doi.org/10.3390/ijms24065100
Artem’ev K.V., Bogachev N.N., Gusein-zade N.G., Dolmatov T.V., Kolik L.V., Konchekov E.M., Andreev S.E. Study of Characteristics of the Cold Atmospheric Plasma Source Based on a Piezo Transformer // Russian Physics Journal. Springer. 2020. V. 62. № 11. P. 2073. https://doi.org/10.1007/s11182-020-01948-1
Ashurov M.Kh., Ashurov E.M., Astashev M.E., Baim-ler I.V., Gudkov S.V., Konchekov E.M., Lednev V.N., Lukina N.A., Matveeva T.A., Markendudis A.G., One-gov A.V., Rashidova D.K., Sarimov R.M., Sergeichev K.F., Sharipov S.T., Simakin A.V., Smirnov I.G., Smolen-tsev S.Y., Yakubov M.M., Yanykin D.V., Shcherbakov I.A. Development of an Environmentally Friendly Technology for the Treatment of Aqueous Solutions with High-Purity Plasma for the Cultivation of Cotton, Wheat and Strawberries // ChemEngineering. 2022. V. 6. № 6. P. 91. https://doi.org/10.3390/chemengineering6060091
Kuzin A., Solovchenko A., Khort D., Filippov R., Luka-nin V., Lukina N., Astashev M., Konchekov E. Effects of Plasma-Activated Water on Leaf and Fruit Biochemical Composition and Scion Growth in Apple // Plants. 2023. V. 12. № 2. P. 385. https://doi.org/10.3390/plants12020385
Konchekov E.M., Glinushkin A.P., Kalinitchenko V.P., Artem’ev K.V., Burmistrov D.E., Kozlov V.A., Kolik L.V. Properties and Use of Water Activated by Plasma of Piezoelectric Direct Discharge // Frontiers in Physics. Frontiers Media S.A. 2021. V. 8. https://doi.org/10.3389/fphy.2020.616385
Artem’ev K.V., Batanov G.M., Berezhetskaya N.K., Borzosekov V.D., Gritsinin S.I., Davydov A.M., Kolik L.V., Konchekov E.M., Kossyi I.A., Lebedev Y.A., Morya-kov I.V., Petrov A.E., Sarksyan K.A., Stepakhin V.D., Kharchev N.K., Shakhatov V.A. Synthesis of Nitrogen Oxides in a Subthreshold Microwave Discharge in Air and in Air Mixtures with Methane // Plasma Physics Reports, 2020. V. 46. № 3. P. 311. https://doi.org/10.1134/S1063780X20030010
Анпилов А.М., Бархударов Э.М., Копьев В.А., Кос-сый И.А., Силаков В.П. // Физика плазмы. 2006. Т. 32. № 11. С. 1048.
Anpilov A.M., Barkhudarov E.M., Kop’ev V.A., Kossyi I.A. 28 ICPIG, July 15–20, 2007, Prague, Czech Republic.
Anpilov A.M., Barkhudarov E.M., Kozlov Yu.N., Kos-syi I.A., Misakyan M.A., Moryakov I.V., SmirnovM.G., Taktakishvili M.I., Temchin S.M. // Journal of Physics: Conf. Ser. 2021. P. 012012. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2055/1/012012
Калвер Дж., Питтс Дж. Фотохимия. М., 1968.
Anpilov A.M., Barkhudarov E.M., Bark Yu.B., Zadira-ka Yu.V., Christofi N., Kozlov Yu.N., Kop’ev V.A., Kos-syi I.A., Silakov V.P., Taktakishvili M.I., Temchin S.M. // J. Phys. D.: Appl. Phys. 2001. V. 34. P. 993.
Aнпилов A.M., Бархударов Э.M., Двоенко А.В., Козлов Ю.Н., Коссый И.А., Моряков И.В., Тактакишвили М.И., Темчин С.М. // Успехи прикладной физики. 2016. Т. 4. № 3. С. 265.
Hatchard C.G., Parker C.A. // Proc. Roy. Soc., London. 1956. V. A235. P. 518–536.
Анпилов А.М., Бархударов Э.М., Козлов Ю.Н., Коссый И.А., Мисакян М.А., Моряков И.В., Тактакишвили М.И., Тарасова Н.М., Темчин С.М. // Физика плазмы. 2019. Т. 45. № 3. С. 268. https://doi.org/10.1134/S036729211902001X
Rabani J., MulacW.A., Matheson M.S. // J. Phys. Chem. 1965. V.69. 53.