Studium titrace molekulárního kyslíku do dohasínajícího dusíkového plazmatu
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
C
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Za posledních padesát až šedesát let byla provedena celá řada experimentů v oblasti dohasínajícího dusíkového plazmatu a uveřejněno velké množství teoretických prací. Některé práce se zabývaly studiem dusíku v aktivním výboji, samotným dohasínáním nebo se zaměřily převážně na probíhající kinetické procesy v dohasínajícím plazmatu. Metodou uvedenou v práci bylo vyhodnoceno, jak ovlivní titrace kyslíku dohasínající dusíkové plazma v proudícím režimu. Experimentální výsledky byly získány za pomoci optické emisní spektroskopie. Získaná spektra byla změřena v rozsahu 300 - 700 nm. Všechna měření se prováděla za laboratorní teploty 300 K. Proud, byl udržován na konstantní hodnotě 120 mA, a to odpovídá výkonu 145 W. Tlak, byl po celou dobu měření také konstantní o hodnotě 1000 Pa. Průtok dusíku o čistotě 99,9999 %, dále dočišťovaného pomocí kolony Oxycler, aktivním výbojem byl 0,8 l/min. Průtok kyslíku čistoty 99,95 % titrační trubicí zaváděnou proti směru proudění dohasínajícího plazmatu byl udržován na hodnotě 4 ml/min. Oba průtoky byly nastaveny pomocí regulátorů hmotnostního průtoku. K detekci záření sloužil optický spektrometr Jobin Yvon TRIAX 550 s mřížkou 300 čar/mm a CCD detektorem chlazeným kapalným dusíkem. Při všech měřeních byla použita integrační doba 1s. Poloha titrační trubice zaváděné proti směru proudění plynu byla vzhledem ke konci aktivního výboje nastavována po 1 cm od 5 cm do 25 cm. Optická spektra pak byla snímána v polohách 3 - 29 cm od konce aktivního výboje. Ve spektrech byly identifikovány tyto spektrální systémy: 1. pozitivní, 1. negativní a 2. negativní systém dusíku. Kromě nich bylo nalezeno i několik spektrálních pásů odpovídajících spektrálnímu systému NO-beta .Z experimentálních dat pak byly stanoveny průběhy intenzit jednotlivých spektrálních pásů a změny ve vibračních rozděleních horních elektronových stavů výše uvedených spektrálních systémů.
A huge number of experiments were carried out in the field of nitrogen post-discharges during the last 50 or 60 years and they were supported by many published theoretical works. Some papers were focused also on the nitrogen active discharge, post-discharge itself, or they focused mainly on the kinetic processes running during the post-discharge period. This experimental work shows how oxygen titration into post-discharge will influence nitrogen flowing post-discharge. Experimental data were obtained by optical emission spectrometry, Spectra were measured in the range 300 - 700 nm at laboratory temperature of 300K. Discharge current was kept constant at the value of 120 mA relating to the total discharge power of 145 W. Pressure was kept constant, too, at the value of 1000 Pa. The nitrogen of 99.9999 % purity (further purified by Oxiclear column) flow was adjusted at 0.8 l/min. Flow of oxygen (99.95 % purity) through he titration capillary introduced to post-discharge from down stream direction, was kept at 4 ml/min. Both gas flows were controlled by mass flow controllers. The optical emission spectrometer Jobin Yvon TRIAX 550 with 300 gr/mm grating equipped by liquid nitrogen cooled CCD detector was used for the spectra acquisition. The integration time of 1 s was used at all experiments. The position of titration tube end introduced into post discharge from the down stream side was set from 5 to 25 cm with respect to the end of the active discharge; the step of 1 cm was used. The optical emission spectra were measured at positions from 3 to 29 cm with respect to the active discharge end. The following nitrogen spectral systems were identified in the spectra: 1st positive, 1st negative and 2nd positive. Besides them, some bands of NO-beta system were found. The intensity profiles along the post discharge were obtained for selected vibrational spectral bands of these spectral systems and changes in the vibrational distributions of upper electronic states of these spectral systems were determined.
A huge number of experiments were carried out in the field of nitrogen post-discharges during the last 50 or 60 years and they were supported by many published theoretical works. Some papers were focused also on the nitrogen active discharge, post-discharge itself, or they focused mainly on the kinetic processes running during the post-discharge period. This experimental work shows how oxygen titration into post-discharge will influence nitrogen flowing post-discharge. Experimental data were obtained by optical emission spectrometry, Spectra were measured in the range 300 - 700 nm at laboratory temperature of 300K. Discharge current was kept constant at the value of 120 mA relating to the total discharge power of 145 W. Pressure was kept constant, too, at the value of 1000 Pa. The nitrogen of 99.9999 % purity (further purified by Oxiclear column) flow was adjusted at 0.8 l/min. Flow of oxygen (99.95 % purity) through he titration capillary introduced to post-discharge from down stream direction, was kept at 4 ml/min. Both gas flows were controlled by mass flow controllers. The optical emission spectrometer Jobin Yvon TRIAX 550 with 300 gr/mm grating equipped by liquid nitrogen cooled CCD detector was used for the spectra acquisition. The integration time of 1 s was used at all experiments. The position of titration tube end introduced into post discharge from the down stream side was set from 5 to 25 cm with respect to the end of the active discharge; the step of 1 cm was used. The optical emission spectra were measured at positions from 3 to 29 cm with respect to the active discharge end. The following nitrogen spectral systems were identified in the spectra: 1st positive, 1st negative and 2nd positive. Besides them, some bands of NO-beta system were found. The intensity profiles along the post discharge were obtained for selected vibrational spectral bands of these spectral systems and changes in the vibrational distributions of upper electronic states of these spectral systems were determined.
Description
Citation
ŘEHULKOVÁ, B. Studium titrace molekulárního kyslíku do dohasínajícího dusíkového plazmatu [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2017.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Spotřební chemie
Comittee
prof. Ing. Miloslav Pekař, CSc. (předseda)
prof. Ing. Michal Čeppan, CSc. (místopředseda)
doc. Ing. Karel Friess, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Zdenka Kozáková, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Irena Kratochvílová, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Marián Lehocký, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Michal Veselý, CSc. (člen)
Date of acceptance
2017-05-30
Defence
Kozáková: Kde se v aparatuře nachází konec aktivního výboje?
Byla přepočítávána vzdálenost od aktivního výboje na čas?
Čeppan: Jaká je motivace a praktické využití práce?
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení