Gas temperature measurement in the active zone of streamer discharge under different applied voltages

Abstract

The experimental results on the gas temperature measurement in the active zone of streamer discharge in air at the atmospheric pressure are presented. The gas temperature value was obtained by the optical method for measuring the relative intensity of the rotational lines for the radiation of the second positive (II⁺) system of molecular nitrogen, transition bands (C₃ПU(0) →B-₃Пg(0)). It was found that in discharge gap d = 8 mm, depending on the applied voltage (in the range of 6.1…7.8 kV with a step of 0.2 kV), the gas temperature varied from 609 to 739 K. The unevenness of the gas temperature change in the active zone of discharge with the increase in the applied voltage is shown. This may be related to the possible changes in the rotational state of nitrogen molecules upon excitation of their electronic state by electrons.

Представлені результати експериментальних досліджень температури газу в генераційній зоні стримерного розряду в повітрі при атмосферному тиску. Температура газу визначалася оптичним методом по виміру відносної інтенсивності ліній обертальної структури випромінювання другої позитивної (II⁺) системи молекулярного азоту, смуги переходу (C₃ПU(0) →B₃Пg(0)). Встановлено, що при міжелектродній відстані d = 8 мм, залежно від напруги, прикладеної до розрядного проміжку (у діапазоні 6,1…7,8кВ з кроком 0,2 кВ), температура газу змінюється в межах від 609 до 739 К. Показана нерівномірність зміни температури газу в генераційній зоні розряду зі збільшенням прикладеної напруги. Це може бути пов'язано з можливими змінами обертального стану молекул азоту при збудженні їх електронного стану.

Представлены результаты экспериментальных исследований температуры газа в генерационной зоне стримерного разряда в воздухе при атмосферном давлении. Температура газа определялась оптическим методом по измерению относительной интенсивности линий вращательной структуры излучения второй положительной (II⁺) системы молекулярного азота, полосы перехода (C₃ПU(0) →B₃Пg(0)). Установлено, что при межэлектродном расстоянии d = 8 мм, в зависимости от напряжения, приложенного к разрядному промежутку (в диапазоне 6,1…7,8 кВ с шагом 0,2 кВ), температура газа изменяется в пределах от 609 до 739 K. Показана неравномерность изменения температуры газа в генерационной зоне разряда с увеличением приложенного напряжения. Это может быть связано с возможными изменениями вращательного состояния молекул азота при возбуждении их электронного состояния.