Investigation of ozone synthesis in the negative pulsed corona discharge in oxygen at the combined supply voltage

The influence of combined supply voltage parameters (bias voltage and voltage pulse amplitude) on efficiency of ozone synthesis in the negative pulsed corona discharge in oxygen was obtained. Pulse overvoltage led to intensification of discharge processes. Bias voltage applied during the discharge channel relaxation essentially increased the efficiency of ozone synthesis. It was established that the “optimal” bias voltage which provides maximum ozone generation doesn’t depend on voltage pulse amplitude, but depends on input oxygen concentration and generated ozone concentration.Виявлено вплив параметрів комбінованого живлення (напруги зміщення і амплітуди імпульсу) на ефективність синтезу озону у від’ємній імпульсній короні в кисні. Перенапруга під час імпульсу живлення вела до інтенсифікації розрядних процесів. Напруга зміщення, прикладена під час релаксації розрядного каналу, значно підвищувала ефективність синтезу озону. Має місце “оптимальна” напруга зміщення, яка забезпечує максимальний вихід озону і не залежить від амплітуди імпульсу напруги, але залежить від концентрації кисню та генерованої концентрації озону.Обнаружено влияние параметров комбинированного питания (напряжения смещения и амплитуды импульса) на эффективность синтеза озона в отрицательной импульсной короне в кислороде. Перенапряжение во время импульса питания приводило к усилению разрядных процессов. Напряжение смещения, приложенное во время релаксации разрядного канала, существенно увеличивало эффективность синтеза озона. Имеет место “оптимальное” напряжение смещения, обеспечивающее максимальный выход озона, которое не зависит от амплитуды импульса напряжения, но зависит от концентрации кислорода и генерируемой концентрации озона

Study of the fungicidal properties of ozone treatment, Ag and Cu nanoparticles and their combined action on the model of sanitary significant mold saprophyte Aspergillus flavus

A study was conducted to determine the fungicidal activity of a sanitary contaminant of feeds – representatives of the genus Aspergillus Mich. – species of Aspergillus flavus using the ozone treatment method, treatment with the composition of Ag and Cu nanoparticles and the combined effect of these methods. When studying the combined effect of ozone, NPAg and NPCu, it was found that at the concentration ratio of 100:100 μg/cm³, there was a fungicidal effect on museum strains of Aspergillus flavus test cultures, i.e., the combination with ozone enhanced the antifungal properties of nanocomplex.Проведено дослідження з визначення фунгіцидної активності санітарно-значущого контамінанту кормів – представників роду Aspergillus Mich. – вид Aspergillus flavus, озоновим методом обробки розчину, компо зицією наночастинок металів Ag i Cu та сумісною дією цих методів. При дослідженні сумісної дії озону та NPAg і NPCu встановлено, що при концентраційному співвідношенні наночастинок 100:100 мг/см³ має місце фунгіцидна дія щодо музейних штамів тест-культур Aspergillus flavus, тобто комбінація з озоном посилила антимікотичні властивості нанокомплексу

The influence of cathode material on the characteristics of pulsed negative corona in oxygen

Change in time for the shape of the discharge current pulses of the pulsed negative corona in oxygen with copper and stainless steel cathodes has been studied for two discharge modes. The change lies in the decrease of the pulse amplitude and duration at half maximum. It is shown that for stainless steel cathodes, the amount of electric charge transferred in one pulse of the discharge current is 15% greater than for copper cathodes. It is also shown that under the maximum load mode, the amount of charge transferred in one pulse of the discharge current is decreased with time by 10% for both types of cathodes. It is shown that ozone synthesis in the electrode system with copper cathodes is 25% more efficient.Досліджено зміну в часі форми імпульсів розрядного струму імпульсної негативної корони в кисні з мідними катодами і катодами з нержавіючої сталі для двох режимів горіння розряду, що полягає в зменшенні амплітуди імпульсу і збільшенні їх тривалості на напіввисоті. Показано, що для катодів з нержавіючої сталі кількість електричного заряду, що переноситься в одному імпульсі розрядного струму, на 15% більше ніж для мідних катодів. Також показано, що в режимі максимального навантаження величина заряду, що переноситься в одному імпульсі розрядного струму з часом зменшується на 10% для обох типів катодів. Показано, що в електродній системі з катодами з міді напрацювання озону відбувається на 25% ефективніше.Исследовано изменение во времени формы импульсов разрядного тока импульсной отрицательной короны в кислороде с медными катодами и катодами из нержавеющей стали для двух режимов горения разряда, заключающееся в уменьшении амплитуды импульса и увеличении их длительности на полувысоте. Показано, что для катодов из нержавеющей стали количество электрического заряда, переносимого в одном импульсе разрядного тока, на 15% больше, чем для медных катодов. Также показано, что в режиме максимальной нагрузки величина заряда, переносимого в одном импульсе разрядного тока, со временем уменьшается на 10% для обоих типов катодов. Показано, что в электродной системе с катодами из меди наработка озона происходит на 25% более эффективно

Features of the microsecond pulsed discharge ignition in oxygen in a point-to-plane configuration

The results of investigations on electrodynamic characteristics of the pulsed barrierless discharge in the point-toplane electrode system in oxygen under the combined negative voltage application to the point-electrode are presented. It was shown that parameters of the combined voltage have significant influence on conditions for the discharge ignition and, as a result, on efficiency of ozone synthesis in this discharge.Представлено результати досліджень електродинамічних характеристик імпульсного безбар'єрного розряду в системі електродів голка-площина в кисні при використанні комбінованого живлення з негативним потенціалом на голчатому електроді. Показано, що параметри живлення істотно впливають на умови запалювання розряду і, як наслідок, на ефективність синтезу озону в даному розряді.Представлены результаты исследований электродинамических характеристик импульсного безбарьерного разряда в системе электродов игла-плоскость в кислороде при использовании комбинированного питания с отрицательным потенциалом на игольчатом электроде. Показано, что параметры питания существенно влияют на условия зажигания разряда и, как следствие, на эффективность синтеза озона в данном разряде

Streamer mode of positive corona

One cycle of quasi-periodic streamer mode of positive corona at constant voltage is considered. The calculation results for the streamer propagation at a voltage near to threshold of the streamer mode and for the stage of partial release of the gap from the ions are presented. The simplified model of ionization development near the anode before the start of the next streamer is considered and it is estimated the ionized space size, from which the streamer propagation begins.Розглянуто один цикл квазіперіодичного стримерного режиму позитивної корони при постійній напрузі. Наведено результати розрахунків для поширення стримера при напрузі, близькій до порогу стримерного режиму, та для стадії часткового звільнення проміжку від іонів. Розглянуто спрощену модель розвитку іонізації поблизу анода перед стартом наступного стримера, та зроблено оцінку розміру іонізованого простору, від якого починається поширення стримера.Рассмотрен один цикл квазипериодического стримерного режима положительной короны при постоянном напряжении. Приведены результаты расчетов для распространения стримера при напряжении, близком к порогу стримерного режима, и для стадии частичного освобождения промежутка от ионов. Рассмотрена упрощенная модель развития ионизации вблизи анода перед стартом следующего стримера, и сделана оценка размера ионизованного пространства, от которого начинается распространение стримера

Study of the dependence of the characteristics of the pulse negative corona on the parameters of the combined high voltage power supply

Numerical simulations of the negative corona in oxygen-containing gases under varying voltage are carried out. It is shown that by changing the values of constant voltage and duration of its application, between high voltage pulses, it is possible to control the electric field strength near the cathode, during the pulse. Quantitative characteristics of the ozone generation process are experimentally investigated. It is found that the agreed choice of the values of the constant component of the applied voltage and the frequency of the high voltage pulses can significantly increase the productivity and energy efficiency of ozone generators.Проведене числове моделювання негативної корони у кисневмісних газах при змінній напрузі. Показано, що при зміні величини та тривалості застосування постійної напруги між імпульсами високої напруги можна керувати напруженістю електричного поля поблизу катодa під час імпульсу. Експериментально досліджено кількісні характеристики процесу вироблення озону. Виявлено, що узгодженим вибором значень постійної складової напруги живлення та частоти імпульсів високої напруги можна значно збільшити продуктивність та енергетичну ефективність генераторів озону

The experimental study of light emission from negative corona discharge on Trichel pulsed mode

Представлены результаты экспериментальных исследований пространственно-временных характеристик излучения отрицательной короны в режиме импульсов Тричела в воздухе. Показано, что для электродной геометрии «игла-сфера» наряду с излучением из окрестности острийного электрода существует излучение из прианодной области. Установлено, что интенсивность излучения из прианодной области зависит от формы анода. Излучение из каждой приэлектродной области носит импульсный характер. Излучение из прианодной области наблюдается с задержкой после начала импульса разрядного тока. Установлено, что длительность этой задержки зависит от длины разрядного промежутка и величины приложенного напряжения. Показано, что соотношение амплитуд импульсов излучения из прикатодной и прианодной областей также зависит от величины приложенного напряжения.Представлені результати експериментальних досліджень просторово-часових характеристик випромінювання негативної корони в режимі імпульсів Тричела в повітрі. Показано, що для електродної геометрії «голка-сфера» разом з випромінюванням в околиці острійного електроду існує випромінювання з прианодної області. Встановлено, що інтенсивність випромінювання з прианодної області залежить від форми анода. Випромінювання з кожної приелектродної області носить імпульсний характер. Випромінювання з прианодної області спостерігається із затримкою після початку імпульса розрядного струму. Встановлено, що тривалість цієї затримки залежить від довжини розрядного проміжку і величини прикладеної напруги. Показано, що співвідношення амплітуд імпульсів випромінювання з прикатодної і прианодної областей також залежить від величини прикладеної напруги.The results of experimental researches of spatio-temporal descriptions of radiation of negative crown are presented in the mode of impulses of Trichela in mid air. It is shown that for electrode geometry a «needle-sphere» along with a radiation from neighbouring of sharpen electrode exists radiation from a anode area. It is set that intensity of radiation from a anode area depends on the form of anode. A radiation from every electrode area takes impulsive character. A radiation from a anode area is observed time-lagged after the beginning of impulse of bit current. It is set that duration of this delay depends on length of bit interval and size of the attached tension. It is shown that correlation of amplitudes of impulses of radiation from cathode and anode areas also depends on the size of the attached tension