Спектрально-кинетические характеристики лазерного зажигания пылевидного бурого угля

Измерены спектрально-кинетические характеристики процесса воспламенения частиц пылевидного угля с размером частиц $\le$ 100 $\mu$m. Использовался лазер на иттрий-алюминиевом гранате с примесью неодима, работающий в режиме свободной генерации (120 $\mu$s). Обнаружены три стадии процесса, каждая из которых имеет пороговый характер. Во время лазерного импульса в интервале плотностей энергии 0.3–1.5 J/cm$^{2}$ происходит быстрый нагрев поверхности образца до 3000 K, связанный с поглощением лазерной энергии и инициированием химической реакции в частицах угля. В диапазоне плотностей энергии 1.6–2.1 J/cm$^{2}$ наблюдается выделение и воспламенение летучих веществ над поверхностью образца во временном интервале 0.5–2 ms. В спектрах свечения пламени можно выделить полосы, связанные с горением летучих веществ, в числе которых присутствует пламя CO, свечение возбужденных молекул H$_{2}$O, H$_{2}$. При превышении плотности энергии $H>$ 2 J/cm$^{2}$ происходит воспламенение и горение коксового остатка во временном интервале 10–100 ms. Спектр свечения соответствует спектру свечения черного тела с температурой 1800 K.