Solitary model of the charge particle transport in collisionless plasma

The one-dimensional MHD solitary model of charged particle transport in plasma is developed. It is shown that self-consistent electric field of ion-acoustic solitons can displace charged particles in space, which can be a reason of local electric current generation. The displacement amount is order of a few Debye lengths. It is shown that the current associated with soliton cascade has pulsating nature with DC component. Methods of built theory verification in dusty plasma are proposed.Побудована одновимірна солітонна МГД-модель переносу заряджених часток і генерації струмів у плазмі. Показано, що в самоузгодженому електричному полі іонно-звукових солітонів позитивної полярності, іони переміщаються на відстань порядку декількох радіусів Дебая в напрямку руху солітона. Промодельований практично важливий випадок – рух каскаду солітонов. Аналіз результатів свідчить про те, що струм при цьому має імпульсний характер зі значною постійною складовою. Запропоновано спосіб експериментальної перевірки побудованої моделі в пиловій плазмі.Построена одномерная солитонная МГД-модель переноса заряженных частиц и генерации токов в плазме. Показано, что в самосогласованном электрическом поле ионно-звуковых солитонов положительной полярности, ионы перемещаются на расстояние порядка нескольких радиусов Дебая в направлении движения солитона. Промоделирован практически важный случай – движение каскада солитонов. Анализ результатов свидетельствует о том, что ток при этом имеет импульсный характер со значительной постоянной составляющей. Предложен способ экспериментальной проверки построенной модели в пылевой плазме

ON THE FEATURES OF ELECTRIC FIELDS CHARACTERIZATION IN DC ATMOSPHERIC PRESSURE HELIUM DISCHARGES USING POLARIZEDSTARK SPECTROSCOPY

The effect of fluctuations in the discharge current on the Starks broadening components of helium and hydrogen lines in the cathode fall layer of the potential is investigated. The oscillations are analyzed with the use of elements of chaos theory.56-5

The chaos control in parametric decay instability of stimulated backscattering by a pump frequency modulation

The chaotic behavior of nonlinear three-wave system in which the inhomogeneous plasma absolute parametric decay instability of stimulated backscattering l → l’ + s is excited is investigated. The possibility of transition threewave system from chaotic to regular behavior under influence of pump frequency modulation is demonstrated experimentally.Нелінійна трихвильова система, що приводить до абсолютної параметричної нестійкості змушеного розсіювання назад у неоднорідній замагніченій плазмі досліджується щодо стану динамічного хаосу. Експериментально продемонстровано перехід трихвольової системи зі стану хаотичного поводження в регулярне за допомогою гармонійної частотної модуляції хвилі накачування.Нелинейная трехволновая система, приводящая к абсолютной параметрической неустойчивости вынужденного рассеяния назад в неоднородной замагниченной плазме исследуется относительно состояния динамического хаоса. Экпериментально продемонстрирован переход трехволновой системы из состояния хаотического поведения в регулярное с помощью гармонической частотной модуляции волны накачки

The influence of nitrogen admixture on concentration of an electronic–excited helium atoms in atmospheric pressure glow discharge

The concentrations of the low-excited helium atoms in states 2¹S, 2¹P, 2³S and 2³P were determined in the atmospheric pressure glow discharge in helium (99.98%He) and in helium with a nitrogen admixture (99.5%He + 0.5%N2). It was shown that the adding of nitrogen into helium leads to the drastically reduction of concentration of both the low-excited helium atoms and ions.Визначено концентрації низьких збуджених атомів гелію в станах 2¹S, 2¹P, 2³S і 2³P у тліючому розряді при атмосферному тиску в гелії (99.98%He) і в суміші гелію з азотом (99.5%He + 0.5%N2). Показано, що додавання азоту в гелій приводить до істотного зменшення як заселенностей нижніх збуджених рівнів гелію, так і концентрації іонів гелію.Определены концентрации низких возбужденных атомов гелия в состояниях 2¹S, 2¹P, 2³S и 2³P в тлеющем разряде при атмосферном давлении в гелии (99.98%He) и в смеси гелия с азотом (99.5%He + 0.5%N2). Показано, что добавление азота в гелий приводит к существенному уменьшению как заселенностей нижних возбужденных уровней гелия, так и концентрации ионов гелия

APPLICATION OF DC ATMOSPHERIC PRESSURE PLASMA JETS FOR INACTIVATION OF MICROORGANISMS CONSORTIUMS

Experimental results for inactivation of microorganism test strains of S. aureus, E. coli, P. aeruginosa separately and in such consortium by air plasma jet are presented. For monocultures of S. aureus, E. coli, P. aeruginosa the characteristic D-times are practically the same and are around 1.5 min, while for the consortium these is 3 min.57-5

Reforming of bioethanol in the system with reverse vortex air/Сo₂ flow of “Tornado” type with liquid electrode

In this paper we studied the reforming of bioethanol using the combined system that includes a plasma processing and handling in the pyrolysis chamber. As the plasma source was used plasma-liquid system with back-vortex flow of gas (a mixture of air and CO₂) and liquid electrode. Carbon dioxide was added in reforming the system to influence the plasma-chemical processes in the conversion of hydrocarbons. As the working fluid was used ethanol solution in distilled water (ratio C₂H₅OH/H₂O = 1/9,5). The system was investigated by emission spectroscopy, current-voltage characteristics, gas chromatography.Изучено реформирование биоэтанола с использованием комбинированной системы, которая включает плазменную обработку и обработку в пиролитической камере. В качестве источника плазмы была использована плазменно-жидкостная система с обратновихревым потоком газа (смесь воздуха и СО₂) и жидким электродом. Углекислый газ добавлялся в систему при реформировании для того, чтобы влиять на плазмохимические процессы конверсии углеводородов. В качестве рабочей жидкости использовался раствор этилового спирта в дистиллированной воде (соотношение C₂H₅OH/H₂O = 1/9, 5).Система была исследована с помощью эмиссионной спектроскопии, вольт-амперных характеристик, газовой хроматографии.Вивчено реформування біоетанолу з використанням комбінованої системи, яка включає плазмову обробку і обробку в піролітичній камері. В якості джерела плазми було використано плазмово-рідинну систему зі зворотновихровим потоком газу (суміш повітря і СО₂) з рідким електродом. Вуглекислий газ додавався в систему під час реформування для того, щоб впливати на плазмохімічні процеси конверсії вуглеводнів. В якості робочої рідини використовувався розчин етилового спирту в дистильованій воді (співвідношення C₂H₅OH/H₂O = 1/9, 5). Система була досліджена за допомогою емісійної спектроскопії, вольт-амперних характеристик, газової хроматографії

ON THE FEATURES OF ELECTRIC FIELDS CHARACTERIZATION IN DC ATMOSPHERIC PRESSURE HELIUM DISCHARGES USING POLARIZEDSTARK SPECTROSCOPY

56-56The effect of fluctuations in the discharge current on the Starks broadening components of helium and hydrogen lines in the cathode fall layer of the potential is investigated. The oscillations are analyzed with the use of elements of chaos theory

Atmospheric pressure air glow discharge in a three-electrode configuration

International audienceNonthermal non-self-sustained dc glow discharge in atmospheric-pressure air was developed in a three-electrode configuration. A self-sustained normal dc atmospheric-pressure glow discharge in helium served as a ldquoplasma cathoderdquo for the main discharge in ambient air. Conditions of discharge transfer from helium volume to atmospheric air are under investigation. It is shown that a smooth transfer between the discharges in both volumes takes place only at small gaps between the ldquoplasma cathoderdquo and the third electrode (less than 5 mm) as the voltage applied to the air gap is increased. For larger gaps, this transfer is accompanied by discontinuous changes in both the voltage and current. After the jump, the discharge is contracted. But if the interelectrode gap is increased (more than 10 mm), then two forms of the discharge exist in one discharge space: diffuse and contracted

APPLICATION OF DC ATMOSPHERIC PRESSURE PLASMA JETS FOR INACTIVATION OF MICROORGANISMS CONSORTIUMS

57-57Experimental results for inactivation of microorganism test strains of S. aureus, E. coli, P. aeruginosa separately and in such consortium by air plasma jet are presented. For monocultures of S. aureus, E. coli, P. aeruginosa the characteristic D-times are practically the same and are around 1.5 min, while for the consortium these is 3 min

Anode spot patterns and fluctuations in an atmospheric-pressure glow discharge in helium

International audienceOscillations of the main parameters (voltage on electrodes, potential, light intensity and discharge current) in a dc atmospheric-pressure glow discharge in helium are investigated in a range of currents from milliamperes to several amperes. It is established that these oscillations are connected with the existence of anode spots. In the case of a single spot, fluctuations of discharge light intensity are observed when the supply voltage exceeds the breakdown voltage for the interelectrode gap. At the same time, voltage fluctuations have the form of relaxation oscillations with a frequency that depends on the electrical parameters of the external circuit. With an increase in discharge gap and current, the number of spots increases. They form a stable structure, and the fluctuations of current and voltage stay harmonic. The brightness of the spots seems to be determined by the frequency of their blinking. The amplitude of current fluctuation increases with the increase in discharge current and can be up to 15% of its average value. The frequency of current oscillations, which is about 0.75 MHz at a current of 0.5 A, depends weakly on the discharge gap (it varies within ±10% for the gap interval from 1 to 10 mm). The oscillation frequency is maximal (about 0.85 MHz) at a current of about 0.4 A. At higher currents (2–4 A, depending on the discharge gap), the fluctuations disappear when a contraction of the anode region into one anode spot occur