УДК 537.527.9 Прочие виды разрядов в газах при повышенном давлении
ГРНТИ 29.31 Оптика
ОКСО 03.04.02 Физика
ББК 223 Физика
ТБК 6135 Оптика
BISAC TEC019000 Lasers & Photonics
Проведены исследования плазменных диффузных струй (ПДС), которые являются миниатюрными аналогами красных столбчатых спрайтов и позволяют экспериментально моделировать их свойства. Красные спрайты – это гигантские разряды, наблюдаемые над грозовыми облаками на высотах 40–100 км. ПДС в данной работе инициировались в атмосферном воздухе низкого давления при различных режимах разряда. Аналоги ярких светящихся точек «beads» в красных столбчатых спрайтах были созданы в режиме импульсно-периодического ёмкостного разряда с внешними электродами на кварцевой трубке. В этом режиме ПДС не имели контакта с металлическими электродами. Подтверждено, что яркие точки и короткие яркие цилиндры, подобные «beads» возникают при взаимодействии стримеров, из которых состоят ПДС. Для этого необходимо реализовать столкновение стримеров различных размеров. При генерации встречных стримеров с задержкой в сотни наносекунд были зарегистрированы одна или две яркие точки. Установлены условия, при которых в условиях инициирования ПДС положительным стримером, увеличивается интенсивность излучения разряда, как и в области «glow». Получен режим разряда, при котором интенсивное свечение ПДС регистрируется при однократном пробое. Показано, что усиление интенсивности свечения в ПДС достигается за счёт перехода в режим квазистационарного тлеющего разряда.
плазменные диффузные струи, воздух низкого давления, аналоги красных спрайтов.
1. E. Williams, M. Valente, E. Gerken, R. Golka. Sprites, Elves and Intense Lightning Discharges (Springer, Dordrecht. 2006), p. 237-251.
2. Marskar R. Genesis of column sprites: formation mechanisms and optical structures // Plasma Sources Science and Technology. 2024. V. 33. Art. no. 025024. DOI:https://doi.org/10.48550/arXiv.2310.08254.
3. Sorokin D.A., Tarasenko V.F., Baksht E.K., Vinogradov N.P. // Physics of Plasmas. 2023. V. 30. Art. no. 083515.
4. Тарасенко В.Ф., Виноградов Н.П., Бакшт Е.Х., Сорокин Д.А., Печеницин Д.С. Яркие области излучения в воздухе низкого давления при встрече плазменных диффузных струй. // Оптика атмосферы и океана. 2024. Т. 37, № 04. С. 294–301. DOI:https://doi.org/10.15372/AOO20240405
5. Tarasenko V.F., Vinogradov N.P., Panarin V.A., Skakun V.S., Sorokin D.A., Baksht E.Kh. // Experimental Simulation of Non-uniformity in Column Sprite Glow // Atmospheric and Oceanic Optics. 2024. V. 37, Suppl. 1. P. S183–S191. © Pleiades Publishing, Ltd., 2024. DOI:https://doi.org/10.1134/S1024856024701598
6. Stenbaek‐Nielsen H.C., McHarg M.G., Haaland R., Luque A. Optical spectra of small‐scale sprite features observed at 10,000 fps // J. of Geophysical Research: Atmospheres. 2020. V. 125. Art. no. e2020JD033170. DOI:https://doi.org/10.1029/2020JD033170
7. Siefring C. L., Morrill J. S., Sentman D. D., Heavner M. J. Simultaneous near‐infrared and visible observations of sprites and acoustic‐gravity waves during the EXL98 campaign // J. Geophys. Res. 2010. 115. Art. no. A00E57. DOIhttps://doi.org/10.1029/2009JA014862
