No abstract

С использованием сканирующего электронного микроскопа исследована микроструктура областей воз-действия искрового разряда на поверхность плоского медного электрода в воздухе атмосферного давления в промежутке " острие−плоскость" как при положительной, так и при отрицательной полярностях острия. Установлено, что области воздействия представляют собой округлые пятна или группы пятен с диаметрами отдельных пятен от 20 до 200 µm. Обнаружено, что пятна обладают внутренней пространственной структурой в виде совокупности концентрических колец. Кольца представляют собой скопления большого числа микрократеров диаметрами 0.1−1 µm. DOI: 10.21883/JTF.2017.09.44920.2166 Введение В ряде практических задач (создание газоразрядных коммутаторов и плазмохимических реакторов, нанесе-ние тонких покрытий, модификация поверхностей и т. п.), связанных с реализацией газовых разрядов, весьма важным является вопрос воздействия разряда на элек-троды, определяющего характер и степень их эрозии. Исследования в этом направлении ведутся достаточно давно [1-4], однако, несмотря на огромное количество работ, посвященных данной тематике, ряд явлений до сих пор мало изучен. Одним из них является нали-чие микроструктуры отпечатков (автографов) токовых каналов наносекундных и микросекундных разрядов в плотных газах в режиме однократных импульсов [5][6][7][8][9][10][11][12][13][14][15][16]. Автографы таких разрядов на поверхности плоского электрода представляют собой скопления (до 1000 и бо-лее) эрозионных микрократеров диаметрами 1−30 µm. Поверхностная концентрация микрократеров в авто-графе составляет 2 · 10 2 −5 · 10 3 mm −2 . Микроструктура обнаружена в довольно широком диапазоне эксперимен-тальных условий, включая различные: типы разрядов, газы и их смеси, формы и материалы электродов и их по-крытия [5][6][7][8][9][10][11][12][13][14][15][16]. Полученные результаты свидетельствуют о крайне неоднородном пространственном распределе-нии энерговыделения в таких разрядах.Следует отметить, что исследование микроструктуры автографов в работах [6-16] осуществлялось с использо-ванием оптической микроскопии, что в известной мере ограничивает возможность получения детализированных пространственных характеристик. В работе [17] микроструктура автографов субмикро-секундного искрового разряда в воздухе атмосферного давления в промежутке " острие−плоскость" была ис-следована с использованием сканирующего электрон-ного микроскопа. Здесь изучалось воздействие разряда на поверхность плоского электрода, изготовленного из нержавеющей стали марки 316L. В результате были обнаружены микронная и субмикронная структуры авто-графа в виде микрократеров диаметрами 0.3−5 µm и до-рожек. Установлено, что все микрократеры расположены на дорожках, образующих сложную сетчатую структуру. При этом поверхностная концентрация микрократеров составляет (2−5) · 10 4 mm −2 , что существенно превос-ходило зарегистрированные ранее значения [6][7][8][9][10][11][12][13][14][15][16].Настоящая работа является продолжением начатых в [17] исследований областей воздействия разряда на поверхность ...