Gas DischargesOverview of Different Types
Jan Vorac
UFE
14. listopadu 2011
Obrazky pouzite v teto prezentaci jsou nestoudne ukradeny z internetu, z archivupracovnıku UFE MU, ze skript Zaklady fyziky plazmy Viktora Martisovitse a z knihy
Industrial Plasma Engineering J. R. Rotha
Jan Vorac (UFE) Gas Discharges 14. listopadu 2011 1 / 14
Jan Vorac (UFE) Gas Discharges 14. listopadu 2011 2 / 14
Vyboje buzene stejnosmerne
V-A Charakteristika [Martisovits]
Jan Vorac (UFE) Gas Discharges 14. listopadu 2011 4 / 14
V-A Charakteristika [Roth]
Jan Vorac (UFE) Gas Discharges 14. listopadu 2011 5 / 14
V-A Charakteristika [Wiki]
A: random pulses by cosmic radiation; B: saturation current; C: avalanche Townsend discharge; D: self-sustained Townsend
discharge; E: unstable region: corona discharge; F: sub-normal glow discharge; G: normal glow discharge; H: abnormal glow
discharge; I: unstable region: glow-arc transition; J: electric arc; K: electric arc
Jan Vorac (UFE) Gas Discharges 14. listopadu 2011 6 / 14
Nesamostatny vyboj
Detekce ionizacnıho zarenıNa obrazku schema Geiger-Mullerova cıtace
Jan Vorac (UFE) Gas Discharges 14. listopadu 2011 7 / 14
Korona
Vznika tam, kde je elektricke pole dost silne navznik elektronove laviny a zaroven podmınkyneumoznujı prejıt v doutnavy vyboj ci oblouk.Dulezitou roli hraje fotoionizce.Je treba silne nehomogennı elektricke pole,typicky v okolı hran s velmi malym polomeremkrivosti, a vyssı tlak, alespon 1 kPaAplikace: Elektrostaticke cistenı vzduchu,produkce ozonu, cistenı vody, povrchove upravy,laserove tiskarny
Jan Vorac (UFE) Gas Discharges 14. listopadu 2011 8 / 14
Doutnavy/tlecı vyboj / Glow discharge /Glimmentladung / Decharge luminescente
Aplikace: zdroje svetla, plynove lasery, zakladnı vyzkum
Jan Vorac (UFE) Gas Discharges 14. listopadu 2011 9 / 14
Elektricky oblouk/obluk / Electric Arc / Lichtbogen / Arcelectrique
Izotermicke plazma, katoda se vlivemsilneho elektrickeho proudu zahrıva adochazı k termoemisi elektronuU snadno tavitelnych kovu dochazı kvyparovanı a chybejıcı skupenske teplo pakneumoznı dosahnout teplot potrebnych ktermoemisi. I presto lze dosahnout obloukupomocı autoemise (prekonanı vystupnıprace pomocı silneho vnejsıho elektrickehopole).Proud z katody vychazı relativne uzkymkanalem (katodovou skvrnou) o obrovskeproudove hustote (≈ 108A/cm2)Aplikace: zdroje svetla (silne projektory,jevistnı osvetlenı), svarovanı, obrabenı,drıve poulicnı osvetlenı
Jan Vorac (UFE) Gas Discharges 14. listopadu 2011 10 / 14
Vyboje buzene strıdave
Induktivne vazane plazma / Inductively CoupledPlasma
Energii do vyboje dodavajı indukcnıelektricke proudy – potrebujeme casovepromenne magneticke poleTypicky se pouzıva cıvka a strıdavevysokofrekvencnı napetıTyto vyboje mıvajı vysokou teplotu a hustotuelektronu, majı podobne vyuzitı jakoelektricky obloukPlazma nemusı byt v prımem kontaktu selektrodou – omezı se eroze elektrod aprodlouzı se zivotnost systemu.
Jan Vorac (UFE) Gas Discharges 14. listopadu 2011 12 / 14
Kapacitne vazane plazma / Capacitively CoupledPlasma
Zapaluje se mezi dvema elektrodami, jejichzusporadanı pripomına kondenzator (napr.planparalelnımi), z nichz jedna je uzemena, nadruhou je privedeno strıdave napetıSlabe ionizovane nerovnovazne plazma,pripomına doutnavy vybojV prumyslu se velmi casto pouzıva k depozicımci leptanı
Jan Vorac (UFE) Gas Discharges 14. listopadu 2011 13 / 14
Dielectric/Resistive Barrier Discharge
Na elektrody privedeme napetı, jez zpusobıdielektricky pruraz prostredı (napr. vzduchu)Zapalenı el. oblouku zabranıme tım, ze mupostavıme do cesty dielektrikum o vyssıelektricke pevnosti (DBD), prıpadne materials vysokym odporem, v radu MΩ/cm (RBD)V prıpade DBD se stochasticky objevujıfilamenty, kazdy z nich horı nekolik desıteknanosekund a v plazmatu se tak nestihneustavit tepelna rovnovahaAplikace: uprava povrchu, vyroba ozonu
Jan Vorac (UFE) Gas Discharges 14. listopadu 2011 14 / 14
