Физика плазмы, 2023, T. 49, № 5, стр. 462-470

Цифровой метод коррелированного по времени счета одиночных фотонов для диагностики барьерного разряда

И. В. Селивонин a*, С. Кувардин ab, И. А. Моралев a

a Объединенный институт высоких температур РАН
Москва, Россия

b Московский физико-технический институт
Долгопрудный, Россия

* E-mail: inock691@ya.ru

Поступила в редакцию 20.11.2022
После доработки 29.12.2022
Принята к публикации 11.01.2023

Аннотация

Для изучения развития поверхностного барьерного разряда, питаемого синусоидальным переменным напряжением, был реализован метод подсчета одиночных фотонов с временной корреляцией (TCSPC) с цифровой постобработкой. Показано, что разрешение, полученное при цифровой реализации метода TCSPC, не хуже 300 пс при времени нарастания функции фотоприемников 15 нс и частоте дискретизации осциллографа 10 ГГц. Отбор импульсов после на этапе постобработки позволил изучить многоимпульсный режим ДБР, получить пространственно-временные диаграммы светового излучения разряда и оценить скорость распространения отрицательных и положительных микроразрядов.

Ключевые слова: низкотемпературная плазма, барьерный разряд, микроразряд, коррелированная по времени спектроскопия, TCSPC

Список литературы

  1. Kogelschatz U., Eliasson B., Egli W. // J. Phys. IV Fr. 1997. V. 7. P. 4. https://doi.org/10.1051/jp4:1997405

  2. Brandenburg R. // Plasma Sources Sci. Technol. 2017. V. 26. P. 053001. https://doi.org/10.1088/1361-6595/aa6426

  3. Fridman G., Brooks A.D., Balasubramanian M., Fridman A., Gutsol A., Vasilets V.N., Ayan H, Friedman G. // Plasma Process. Polym. 2007. V. 4. 370. https://doi.org/10.1002/ppap.200600217

  4. Yagi S., Tanaka M. // J. Phys. D. Appl. Phys. 1979. V. 12. P. 1509. https://doi.org/10.1088/0022-3727/12/9/013

  5. Eliasson B., Hirth M., Kogelschatz U. // J. Phys. D. Appl. Phys. 1987. V. 20. P. 1421.

  6. Roth J.R., Rahel J., Dai X., Sherman D.M. // J. Phys. D. Appl. Phys. 2005. V. 38. P. 555. https://doi.org/10.1088/0022-3727/38/4/007

  7. Corke T.C., Jumper E.J., Post M.L., Orlov D., McLaughlin T.E. // Proc. 40th AIAA Aerosp. Sci. Meet. Reno, NV, U.S.A. 2002. P. 0350. https://doi.org/10.2514/6.2002-350.

  8. Kriegseis J., Simon B., Grundmann S. // Appl. Mech. Rev. 2016. V. 68. P. 020802. https://doi.org/10.1115/1.4033570

  9. Moreau E. // J. Phys. D. Appl. Phys. 2007. V. 40. P. 605. https://doi.org/10.1088/0022-3727/40/3/S01

  10. Ouyang L., Cao Z., Wang H., Hu R., Zhu M. // J. Alloys Compd. 2017. V. 691. P. 422. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2016.08.179

  11. Hoder T., Sernák M., Höft H., Gerling T., Branden-burg R. // Proc. Sci. 2015. V. April 2015. P. 1–10. https://doi.org/10.22323/1.240.0008

  12. Becker W. Advanced time-correlated single photon counting techniques. Springer Series in Chemical Physics (V. 81), 2005.

  13. Kozlov K.V., Wagner H.E., Brandenburg R., Michel P. // J. Phys. D. Appl. Phys. 2001. V. 34. P. 3164. https://doi.org/10.1088/0022-3727/34/21/309

  14. Selivonin I., Moralev I. // Plasma Sources Sci. Technol. 2021. V. 30. P. 035005. https://doi.org/10.1088/1361-6595/abe0a1

  15. Selivonin I., Moralev I. // Plasma Sources Sci. Technol. 2018. V. 27. P. 085003. https://doi.org/10.1088/1361-6595/abe0a1

  16. Selivonin I., Moralev I. // J. Phys.: Conf. Ser. 2021. V. 2100. P. 012014. https://doi.org/10.1088/1361-6595/aacbf5

  17. Jahanbakhsh S., Brüser V., Brandenburg R. // Plasma Sources Sci. Technol. 2018. V. 27. P. 115011. https://doi.org/10.1088/1361-6595/aaec5f

  18. Jahanbakhsh S., Hoder T., Brandenburg R. // J. Appl. Phys. 2019. V. 126. P. 193305. https://doi.org/10.1063/1.5124363

  19. Gibalov V.I., Pietsch G.J. // Plasma Sources Sci. Technol. 2012. V. 21. P. 024010. https://doi.org/10.1088/0963-0252/21/2/024010

Дополнительные материалы отсутствуют.