"Письма в журнал технической физики"
Издателям
Вышедшие номера
Изучение метастабильных плазменных формирований, возникающих из атмосферных разрядов
Сайдел П.1
1Институт модификации поверхности им. Лейбница, Лейпциг, Германия
Email: Peter-Seidel@gmx.de
Поступила в редакцию: 19 декабря 2005 г.
Выставление онлайн: 19 июня 2006 г.

Лабораторный трансформатор на 10 kV, 2 kW использовался для создания разрядов между сферическими латунными электродами диаметром 15 mm и с зазором 8 mm. После поджига двигающаяся электрическая дуга образовывала автономное плазменное образование. Зависимость его времени жизни, измеренного по видеоизображениям, полученным с интервалом 40 ms, от размера образования аппроксимируется линейной функцией. Применение алгоритма, позволяющего из цилиндрически-симметричных изображений получать радиальные профили, позволило обнаружить, что плазменные образования имеют вихревую структуру. Автономные плазменные вихри диаметром 2.5 cm, распадались примерно за 120 ms. На опыте не было обнаружено значительной зависимости от температуры воздуха в пределах от 10 до 30oC и от относительной влажноcти от 10 до 100%. Радиальный профиль температуры плазменного вихря оценивался по кривым светимости черного тела в четырех длинах волн, задаваемых оптическими фильтрами. Средняя температура излучения плазменного вихря оценена в 2000 K и убывала примерно на 300 K за миллисекунду. Образование воспроизводимых метастабильных автономных плазменных вихрей, созданных атмосферными высоковольтными разрядами, описанное в литературе, было подтверждено в лабораторном масштабе. Их пространственные размеры и температура излучения, так же как и их время жизни, были измерены. Описанное явление, возможно, может рассматриваться как физическое объяснение появления шаровой молнии в природе. Будущие исследования следует сфокусировать на экспериментальном определении профилей потока и на построении самосогласованной теоретической модели для описания накопления и переноса энергии. PACS: 92.60.Pw
  • Cade Cecil Maxwell, Delphine Davis. The Taming of the Thunderbolts. New York: Abelard-Schuman Limited, 1969
  • Golde R.H. Lightning. Bristol: John Wright and Sons Limited, 1977
  • Golde R.H. Lightning V. 1. Physics of Lightning. Academic Press, 1977
  • Singer Stanley. The Nature of Ball Lightning. New York: Plenum Press, 1971
  • Stenhoff Mark. Ball Lightning, An Unsolved Problem in Atmospheric Physics. New York, Boston, Dordrecht, London, Moscow: Kluwer Academic/Plenum Publishers, 1999
  • Argyle Edward. // Nature. 1971. V. 230. March 19. P. 179--180
  • Bergmann-Schafer. Lehrbuch der Experimentalphysik. Bd 2 (Elektromagnetismus). Bdch. 8. Auflage de Gryter, 1999. S. 643
  • Seidel P. // Junge Wissenschaft. 1994. Bd 34. S. 30--36
  • Yasui K. // Physics Letters A. Feb. 22. 1993. V. 173. N 6. P. 451--455
  • Emelin S.E., Belisheva N.K., Skvortsov G.E., Beznisko E.V., Khassani A.K., Semenov V.S. // Tech. Phys. Lett. 1996. V. 22 (12). P. 1005--1006
  • Emelin S.E., Semenov V.S., Bychkov V.L., Belisheva N.K., Kovshik A.P. // Tech. Phys. 1997. V. 42 (3). P. 269--277
  • Emelin S.E., Pirozerski A.L., Semenov V.S., Skvortsov G.E. // Phys. Lett. 1997. V. 23 (10). P. 758--759
  • Emelin S.E., Kovshik A.P., Rjumtsev E.I. // Heat and Mass Transfer under Plasma Conditions / (Eds) P. Fauchais, J. van der Mullen, J. Heberlein. (Pub.) Annals of the New York Academy of Sciences. 1999. V. 891. P. 449--456
  • Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

    Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.