Effects of liquid properties on the development of nanosecond-pulsed plasma inside of liquid: comparison of water and liquid nitrogen
Effects of liquid properties on the development of nanosecond-pulsed plasma inside of liquid: comparison of water and liquid nitrogen
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液体性质对液体内部纳秒脉冲等离子体发展的影响：水和液氮的比较
DOI：
10.1088/1361-6463/ad211f
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发表时间：
2024
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Dobrynin, Danil
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Song, Zhiheng;Fridman, Alexander;Dobrynin, Danil
在这篇论文中，我们报告了纳秒脉冲等离子体在液体中的发展，并研究了两种性质截然不同的液体：水和液氮。在这里，我们使用高速成像比较放电外观，使用阴影成像检查气泡形成，并测量这些等离子体的时间平均光学发射光谱。由于液氮等离子体是在沸腾温度的液体中点燃的，所以我们也研究了不同温度下的水排放，直到沸腾。我们证明，放电发展似乎不受这种类型的液体的影响。然而，光发射却截然不同：在水中，我们只观察到紫外区域的连续光谱发射，没有黑体连续光谱或原子线，而液氮光谱则由分子和更长的波长宽带发射填充。
In this manuscript, we report on observations of the development of nanosecond-pulsed plasma in liquids and examine liquids with two drastically different properties: water and liquid nitrogen. Here, we compare the discharge appearance using high-speed imaging, examine bubble formation using shadow imaging, and measure the time-averaged optical emission spectra of these plasmas. Because the liquid nitrogen plasma is ignited in a liquid that is at boiling temperature, we also study the water discharge at various temperatures, up to boiling. We demonstrate that the discharge development appears not to be affected by this type of liquid. Optical emission, however, is strikingly different: in water, we observe continuum emission in the UV region only and no black-body continuum or atomic lines, whereas the liquid nitrogen spectrum is populated by molecular and longer wavelength broadband emissions.
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