Thermal Plasma of Electric Arc Discharge Between Composite Cu-Cr Electrsodes: Optical Emission and Electrode Surface Interaction

This work deals with investigations of thermal plasma of electric arc discharge between sintered composite Cu-Cr electrodes, which can be used in electrical contacts of vacuum circuit breakers. Breaking arcs between composite Cu-Cr as well as single-component copper electrodes were used to study the electrical properties, plasma optical emission and electrodes surface modification behavior. In particular, the temporal evolution of plasma emission spectra of electric breaking arcs in air atmosphere was investigated by Optical Emission Spectroscopy (OES). Scanning Electron Microscopy (SEM) with Energy-dispersive X-ray Spectroscopy (EDXS) were applied to analyze the cross-section of working layer of electrodes surface modified by the heat flux from the discharge

Composite Cu-Cr materials under thermal action of electric arc discharge plasma

The results of optical emission spectroscopy (OES) investigation of plasma of electric arc discharges in steadystate mode between Cu-Cr composite electrodes, manufactured at different sintered temperatures: 750, 850, 950 or 1050 °C, is presented. In particular, the impact of sintering temperature on erosion resistanceof such composite materials, which was determined in indirect manner by estimation of metal vapours content in the midsection of discharge gaps, is studied by the analysis of plasma parameters. These contents were calculated in assumption of local thermodynamic equilibrium (LTE) on the base of experimentally obtained radial distributions of plasma temperature and electron density.Представлено результати дослідження плазми дугових розрядів у стаціонарному режимі методами оптичної емісійної спектроскопії (ОЕС) між електродами з Cu-Cr-композитних матеріалів, виготовлених при різних температурах спікання: 750, 850, 950 та 1050 °С. Зокрема, на основі аналізу параметрів плазми досліджено вплив температури спікання на ерозійну стійкість таких композиційних матеріалів, яка визначалась у непрямий спосіб – шляхом оцінки вмісту парів металів у середньому перерізі розрядних проміжків між електродами. Розподіли вмісту парів металів були розраховані в припущенні локальної термодинамічної рівноваги на основі експериментально одержаних радіальних розподілів температури плазми і електронної концентрації.Представлены результаты исследования плазмы дуговых разрядов в установившемся режиме методами оптической эмиссионной спектроскопии (ОЭС) между электродами из Cu-Cr-композитных материалов, изготовленных при различных температурах спекания: 750, 850, 950 и 1050 °С. В частности, на основе анализа параметров плазмы исследовано влияние температуры спекания на эрозионную стойкость таких композиционных материалов, которая определялась косвенным способом ‒ путем оценки содержания паров металлов в среднем сечении разрядных промежутков между электродами. Распределения содержания паров металлов были рассчитаны в предположении локального термодинамического равновесия на основе экспериментально полученных радиальных распределений температуры плазмы и электронной концентрации

Plasma-surface interaction of electric arc discharge between composite Cu-Cr electrodes

In this work the plasma of electric arc discharges between Cu-Cr composite electrodes, which material were pressured and sintered at different temperatures 750 or 1050°C, are investigated by Optical Emission Spectroscopy (OES). The Scanning Electron Microscopy (SEM) with Energy-Dispersive X-ray Spectroscopy (EDXS) are used to study the working surface of electrodes, modified by thermal effect of breaking electrical arc in the air atmosphere. The erosion intensity of electrodes’ material due to plasma-surface interaction is estimated in indirect way by determination of metal vapours content in the discharge gap in an assumption of local thermodynamic equilibrium (LTE). The plasma composition is calculated in this case on the base of experimentally determined plasma parameters: temperature and electron density.Методами оптичної емісійної спектроскопії досліджується плазма електродугових розрядів між композитними Cu-Cr-електродами, матеріал яких y процесі виготовлення піддавався пресуванню та спіканню при різних температурах: 750 або 1050°C. Для дослідження робочої поверхні електродів, які зазнали впливу термічної дії розривної електричної дуги в атмосфері повітря, використовується скануюча електронна мікроскопія (СЕМ), доповнена енергодисперсійною рентгенівською спектроскопією (ЕДРС). Інтенсивність ерозії матеріалу електродів внаслідок взаємодії плазма-поверхня оцінювалась у непрямий спосіб шляхом визначення вмісту парів металів у розрядному проміжку в припущенні локальної термодинамічної рівноваги (ЛТР). Склад плазми в даному випадку розрахований з експериментально отриманих параметрів плазми: температури та електронної концентрації.Методами оптической эмиссионной спектроскопии (ОЭС) исследуется плазма электродуговых разрядов между композитными Cu-Cr- электродами, материал которых в процессе изготовления подвергался прессованию и спеканию при разных температурах: 750 или 1050°C. Для изучения рабочей поверхности электродов, подвергающейся термическому воздействию разрывной электрической дуги в атмосфере воздуха, использована сканирующая электронная микроскопия (СЭМ), дополненная энергодисперсионной рентгеновской спектроскопией (ЭДРС). Интенсивность эрозии материала электродов вследствие взаимодействия плазма-поверхность оценивалась косвенным методом путем определения содержания паров металлов в разрядном промежутке в предположении локального термодинамического равновесия (ЛТР). Состав плазмы в этом случае рассчитан из экспериментально полученных параметров: температуры и электронной концентрации

Silicon pixel detectors for tracking in NA57

In this paper, after recalling the main features of the NA57 experiment, we describe its silicon pixel tracker. (9 refs)

Strange and multistrange baryon production in Pb-Pb collisions at 158 A GeV/c

The series of experiments (WA85, WA94 and WA97) at the Omega spectrometer at CERN SPS have systematically studied the production of different strange particles. Strangeness enhancements at central rapidities have been reported by WA85 and WA94 in S-W and S-S with respect to p-A collisions. For the investigation of Pb-Pb interactions in the WA97 experiment a new detector suitable for high particle densities, the Pixel Tracking Chamber, has been developed based on silicon pixel detectors. The results on production ratios and cross sections of Λ, Λ̄, Ξ-, Ξ̄+, Ω- and Ω̄+ detected by this experiment are presented. A significant enhancement of the Ω over Ξ ratio is observed when comparing p-Pb to Pb-Pb data (a factor of about 3)