Спектроскопія плазми електродугового розряду між композитними електродами Ag—CuO

Abstract

Методами оптичної емісійної спектроскопії отримано просторові профілі температури та електронної концентрації в плазмі електричної дуги між електродами з композиційного матеріалу Ag—CuO. Для цього попередньо виконано селекцію спектральних ліній CuI та AgI та значень їх спектроскопічних констант. В припущенні наявності в плазмі локальної термодинамічної рівноваги на основі експериментально отриманих результатів розраховано концентрації парів металів в плазмі. Для перевірки одержаних результатів методом лінійної лазерної абсорбційної спектроскопії отримано просторові профілі заселеності рівня 2D5/2 та концентрації атома міді в розрядному проміжку. Металографічні дослідження робочого шару на поверхні електродів показали зміну механізмів електричної ерозії електродного матеріалу при збільшенні струму до 30 А.

Методами оптической эмиссионной спектроскопии получены пространственные профили температуры и электронной концентрации в плазме электрической дуги между электродами из композиционного материала Ag—CuO. Для этого предварительно выполнена селекция спектральных линий CuI и AgI и значений их спектроскопических констант. В предположении наличия в плазме локального термодинамического равновесия на основе экспериментально полученных результатов рассчитаны концентрации паров металлов в плазме. Для проверки значений этих концентраций методом линейной лазерной абсорбционной спектроскопии получены пространственные профили заселенности уровня 2D5/2 и концентрации атомов меди в разрядном промежутке. Металлографическими исследованиями обнаружены изменения в топографии поверхности и структуре рабочего слоя электродов вследствие изменения механизма электрической эрозии композиционного материала при увеличении тока.

Spatial profiles of temperature and electron density in electric arc plasma between composite electrodes Ag—CuO were obtained by optical emission spectroscopy techniques. For this purpose preliminarily selection of spectral lines CuI and AgI and their spectroscopic data values was realized. The concentration of metal vapour in plasma was calculated on a base of experimentally obtained results in assumption of local thermodynamic equilibrium. To verify values of this concentration, spatial profiles of population of 2D5/2 level and copper atom concentration were obtained by linear laser absorption spectroscopy technique. Surface topography changes and structural changes in electrodes working layer were found by metallographic investigations due to the changes of electric erosion mechanism of composite material with increasing of discharge current.