TY - JOUR

T1 - Разработка метода молекулярно-пучковой масс-спектрометрии сверхзвуковых струй, ионизованных высоковольтным электронным пучком

AU - Художитков, Виталий Эдуардович

AU - Каляда, Валерий Владимирович

AU - Зарвин, Александр Евгеньевич

N1 - Художитков В.Э., Каляда В.В., Зарвин А.Е. Разработка метода молекулярно-пучковой масс-спектрометрии сверхзвуковых струй, ионизованных высоковольтным электронным пучком // Журнал технической физики. – 2024. – Т. 94. - № 6. – С. 968-980. Исследование выполнено на оборудовании Центра коллективного пользования "Прикладная физика" Новосибирского государственного университета при финансовой поддержке Российского научного фонда (грант N 22-11-00080), в части получения и обработки экспериментальных результатов по истечению потоков аргона и азота, и Минобрнауки РФ (грант FSUS-2020-0039) в части разработки и отладки диагностической методики, а также получения и обработки экспериментальных результатов по истечению потоков смесей.

PY - 2024

Y1 - 2024

N2 - Предложена методика изучения масс-спектров кластированных потоков разреженных газов, использующая оригинальное сочетание двух средств диагностики сверхзвуковых струй: высоковольтного электронного пучка в сверхзвуковом кластированном потоке для ионизации частиц струи и молекулярно-пучковой масс-спектрометрии выделенного потока ионов. Предложены варианты измерительной системы, обеспечившие возможность ионизации частиц потока электронами заданной энергии на произвольно выбранном участке сверхзвуковой струи, а также уникальную возможность анализа процесса столкновений и обмена энергией между ионизованными и нейтральными частицами в условиях варьирования в широких пределах плотности нейтрального газа (частоты столкновений). Показаны возможности диагностической системы при различной газодинамике течений. Представлены рекомендации по выбору расстояния сопло-скиммер для различных геометрических и газодинамических параметров истечения и оптимального промежутка между электронным пучком и скиммером. Продемонстрированы возможности и преимущества реализованной методики. Представлен результат эмпирической оптимизации потенциалов системы транспорта ионов. Приведена иллюстрация возможностей разработанного метода.

AB - Предложена методика изучения масс-спектров кластированных потоков разреженных газов, использующая оригинальное сочетание двух средств диагностики сверхзвуковых струй: высоковольтного электронного пучка в сверхзвуковом кластированном потоке для ионизации частиц струи и молекулярно-пучковой масс-спектрометрии выделенного потока ионов. Предложены варианты измерительной системы, обеспечившие возможность ионизации частиц потока электронами заданной энергии на произвольно выбранном участке сверхзвуковой струи, а также уникальную возможность анализа процесса столкновений и обмена энергией между ионизованными и нейтральными частицами в условиях варьирования в широких пределах плотности нейтрального газа (частоты столкновений). Показаны возможности диагностической системы при различной газодинамике течений. Представлены рекомендации по выбору расстояния сопло-скиммер для различных геометрических и газодинамических параметров истечения и оптимального промежутка между электронным пучком и скиммером. Продемонстрированы возможности и преимущества реализованной методики. Представлен результат эмпирической оптимизации потенциалов системы транспорта ионов. Приведена иллюстрация возможностей разработанного метода.

KW - МОЛЕКУЛЯРНО-ПУЧКОВАЯ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЯ

KW - ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ ПУЧОК

KW - СВЕРХЗВУКОВЫЕ СТРУИ

KW - КЛАСТЕРЫ

UR - https://www.elibrary.ru/item.asp?id=68632764

U2 - 10.61011/JTF.2024.06.58138.295-23

DO - 10.61011/JTF.2024.06.58138.295-23

M3 - статья

VL - 94

SP - 968

EP - 980

JO - Журнал технической физики

JF - Журнал технической физики

SN - 0044-4642

IS - 6

M1 - 16

ER -