Experimentální studium generace EUV-VUV-UV záření ve streamerových výbojích

  • Vedoucí práce / Supervisor: RNDr. Milan Šimek, Ph.D.
  • Pracoviště / Workplace: Ústav fyziky plazmatu AV ČR, v.v.i.
  • Kontakt / Contact: simek@ipp.cas.cz
Název anglicky / Title English: Experimental study of EUV-VUV-UV radiation produced by streamer discharges
Osnova / Outline: 

Obsahem práce je experimentální studium emisních spekter filamentárních streamerů generovaných v molekulárních plynech prostřednictvím vysokonapěťových impulsů v elektrodové geometrii hrot-rovina. 

Cílem práce jsou dynamické charakteristiky plazmatu prostřednictvím základních opto-elektrických diagnostik (elektrické u-i-q charakteristiky a specifické EUV-VUV-UV diagnostiky). V průběhu výboje je generováno velké množství aktivních částic včetně vysoce excitovaných atomárních a molekulárních stavů, které mohou vést ke generaci fotonů v oblasti 80-300 nm. Tyto fotony mají fundamentální význam jak pro mechanismy nerovnovážných výbojů (fotodisociační a fotoionizační kinetika) tak pro aplikace v oblastech tzv. plazmové medicíny a plazmového zemědělství (různé stimulační nebo biocidni efekty). 

Obsah práce:

  1. Studium literatury, příprava experimentu.

  2. Experimentální práce: diagnostiky zaměřené na detekci záření ve spektrálním rozsahu 80-300 nm metodou časově rozlišené multikanálové emisní spektrometrie (detekce vysoce excitovaných atomárních a molekulárních stavů dusíku a kyslíku).

  3. Testování alternativních metodik vhodných k odhadu absolutních koncentrací emitujících stavů.

Literatura / reference: 

1. Šimek M., Bonaventura Z.: Non-equilibrium kinetics of the ground and excited states in N2–O2 under nanosecond discharge conditions: extended scheme and comparison with available experimental observations, 2018 J. Phys. D: Appl. Phys. 51 504004. https://doi.org/10.1088/1361-6463/aadcd1

2. Šimek M.: Optical diagnostics of streamer discharges in atmospheric gases, 2014 J. Phys. D: Appl. Phys. 47 463001https://doi.org/10.1088/0022-3727/47/46/463001

3. J Stephens et al.: Photoionization capable, extreme and vacuum ultraviolet emission in developing low temperature plasmas in air, 2016 Plasma Sources Sci. Technol. 25 025024. https://doi.org/10.1088/0963-0252/25/2/025024

4. A Yu Starikovskiy and N L Aleksandrov: How pulse polarity and photoionization control streamer discharge development in long air gaps, 2020 Plasma Sources Sci. Technol. 29 075004. https://doi.org/10.1088/1361-6595/ab9484