Dynamics of the emission spectrum of the hydrogenoxygen plasma of pulsed discharge in water in the range of the Balmer series with a minimum of impurities

Abstract

The results of experimental investigations of the spectral distribution of radiation of hydrogen - oxygen plasma pulsed discharges in water in a minimum difference of radiation from the blackbody radiation (BBR) are given. The pressure in the plasma channel was changed from 5000 to 80 atm, the brightness temperature of 24·10³ to 7·10³ K. The difference in brightness temperatures of the violet and the red area does not exceed ± 2000 K of the average temperature. With the relaxation of plasma electron density decreased from 2·10²⁰ to 10¹⁷ cm⁻³. It is shown that at high concentrations of electron spectral distribution of the radiation in the spectral range of the Balmer series differs little from the blackbody radiation is not observed and none of the hydrogen Balmer line. This indicates "non-realization" even the top level line Hα. (656.2 nm, with excitation energy of the upper level of 12.09 eV). As the relaxation of the plasma to be consistent line Нα, Нβ, Нγ. There is a redistribution of the broadening of the hydrogen lines of the Bal-mer series. At Ne ≤ 10¹⁷ сm⁻³ hydrogen emission spectrum coincides with the traditional.

Наведено результати експериментальних досліджень спектральних розподілів випромінювання воднево-кисневої плазми імпульсних розрядів у воді (ІРВ) в умовах мінімальної відмінності випромінювання від випромінювання абсолютно чорного тіла (АЧТ). Тиск у плазмовому каналі змінювався від 5 тис. атмосфер до 80 атмосфер, яскравістна температура – від 24·10³ до 7·10³ К. Різниця яскравісних температур у фіолетовій і червоній областях не перевищувала ± 2000 К від середньої температури. При релаксації плазми концентрація електронів зменшувалася від 2·10²⁰ до 10¹⁷ см⁻³. Показано, що при високих концентраціях електронів спектральний розподіл випромінювання в діапазоні спектра серії Бальмера мало відрізняється від випромінювання АЧТ і не спостерігається ні одна лінія водню серії Бальмера Hα. Це свідчить про «нереалізацію» навіть самого верхнього рівня лінії Нα (656,2 нм, з енергією збудження верхнього рівня 12,09 еВ). По мірі релаксації плазми проявляються послідовно лінії Нα, Нβ, Нγ. Спостерігається перерозподіл розширення ліній водню серії Бальмера. При Ne ≤ 10¹⁷ см⁻³ спектр випромінювання водню збігається з традиційним.

Приведены результаты экспериментальных исследований спектральных распределений излучения водородно-кислородной плазмы импульсных разрядов в воде (ИРВ) в условиях минимального отличия этого излучения от излучения абсолютно черного тела (АЧТ). Давление в плазменном канале менялось от 5 тыс. атмосфер до 80 атмосфер, яркостная температура от 24·10³ до 7·10³ К. Различие яркостных температур в фиолетовой и красной областях не превышало ± 2000 К от средней температуры. При релаксации плазмы концентрация электронов уменьшалась от 2·10²⁰ до 10¹⁷ см⁻³. Показано, что при высоких концентрациях электронов спектральное распределение излучения в диапазоне спектра серии Бальмера мало отличается от излучения АЧТ и не наблюдается ни одна линия водорода серии Бальмера. Это свидетельствует о «нереализации» даже самого верхнего уровня линии Нα (656,2 нм, с энергией возбуждения верхнего уровня 12,09 эВ). По мере релаксации плазмы проявляются последовательно линии Нα, Нβ, Нγ. Наблюдается перераспределение уширения линий водорода серии Бальмера. При Ne ≤ 10¹⁷ см⁻³ спектр излучения водорода совпадает с традиционным спектром.