Аннотация:
Дано описание методики диагностики с помощью пучка электронов. Приведены результаты исследования заселенности вращательных уровней молекул в свободной струе азота низкой плотности. Установлено, что в процессе расширения отход от равновесия между вращательными и поступательными степенями свободы происходит с нарушением больцмановского распределения заселенностей вращательных уровней; при изменении режима течения от сплошного до режима рассеяния вращательная релаксация подвержена влиянию фона, создание которого инициируется молекулами из окружающего пространства, при увеличении p0d до 480 мм рт. ст. мм вращательные степени свободы приближаются к равновесию с поступательными, дальнейшее увеличение p0d ведет к нарушению этой тенденции. Показано, что ранее использованный метод наклона определения вращательной температуры имеет существенные ограничения при исследовании потоков газа с большими градиентами параметров. Обсуждаются возможные механизмы нарушения больцмановского распределения заселенностей.
Образец цитирования:
Б. Н. Борзенко, Н. В. Карелов, А. К. Ребров, Р. Г. Шарафутдинов, “Экспериментальное исследование заселенности вращательных уровней молекул в свободной струе азота”, Прикл. мех. техн. физ., 17:5 (1976), 20–31; J. Appl. Mech. Tech. Phys., 17:5 (1976), 615–624
Vladimir V. Riabov, 31ST INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON RAREFIED GAS DYNAMICS: RGD31, 2132, 31ST INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON RAREFIED GAS DYNAMICS: RGD31, 2019, 150003
V. V. Riabov, A. I. Fedoseyev, 29th International Symposium on Shock Waves 2, 2015, 1561
H. Hulsman, Atomic and Molecular Beams, 2001, 273
Andrey E. Belikov, Michael M. Ahern, Mark A. Smith, “REMPI spectroscopy of internal state populations in HBr+Ar free jets: Rotational relaxation of HBr”, Chemical Physics, 234:1-3 (1998), 195
H. Hulsman, “Nonequilibrium distributions of rotational and vibrational energies in a free-jet expansion”, Chemical Physics, 217:1 (1997), 107
Lawrence A. Gochberg, “Electron beam fluorescence methods in hypersonic aerothermodynamics”, Progress in Aerospace Sciences, 33:7-8 (1997), 431
Shilin Liu, Qing Zhang, Congxiang Chen, Zhiping Zhang, Jinghua Dai, Xingxiao Ma, “State resolved rotational relaxation of CS2 in argon free jet”, The Journal of Chemical Physics, 102:9 (1995), 3617
V. S. Malinovsky, A. E. Belikov, O. V. Kuznetsov, R. G. Sharafutdinov, “Electron distribution function in an electron-beam plasma”, Phys. Rev. E, 51:4 (1995), 3498
G.I. Sukhinin, R.G. Sharafutdinov, A.E. Belikov, A.I. Sedelnikov, “Probabilities of rotational transitions under ionization into N2+ (B 2Σu+, v' = 0) state by electron impact”, Chemical Physics, 189:3 (1994), 603
V. Riabov, 25th Plasmadynamics and Lasers Conference, 1994
Г. Г. Гартвич, А. Е. Зарвин, В. В. Каляда, В. Ж. Мадирбаев, “Использование электронно-пучковой диагностики для исследования газовых потоков фтористого водород”, Прикл. мех. техн. физ., 34:5 (1993), 150–156; G. G. Gartvich, A. E. Zarvin, V. V. Kalyada, V. Zh. Madirbaev, “Use of electron beam diagnostics to investigate flow of hydrogen fluoride gas”, J. Appl. Mech. Tech. Phys., 34:5 (1993), 739–744
A. A. Ilyukhin, R. L. Pykhov, V. V. Smirnov, G. Marowsky, “Rotational temperature behaviour in supersonic jet expansions of molecular nitrogen”, Appl. Phys. B, 51:3 (1990), 192
Rarefied Gas Dynamics: Physical Phenomena, 1989, 40
В. М. Стрельченя, “Аналитическое описание релаксационных процессов в свободных струях”, Прикл. мех. техн. физ., 28:2 (1987), 34–40; V. M. Strel'chenya, “Analytical treatment of relaxation processes in free jets”, J. Appl. Mech. Tech. Phys., 28:2 (1987), 194–199
А. Е. Беликов, И. Ю. Соловьев, Г. И. Сухинин, Р. Г. Шарафутдинов, “Время вращательной релаксации азота в аргоне”, Прикл. мех. техн. физ., 28:4 (1987), 131–138; A. E. Belikov, I. Yu. Solov'ev, G. I. Sukhinin, R. G. Sharafutdinov, “Rotational relaxation time of nitrogen in argon”, J. Appl. Mech. Tech. Phys., 28:4 (1987), 593–599
А. Е. Беликов, Г. В. Дубровский, А. Е. Зарвин, Н. В. Карелов, В. А. Павлов, П. А. Сковородко, Р. Г. Шарафутдинов, “Вращательная релаксация азота в свободной струе аргона”, Прикл. мех. техн. физ., 27:5 (1986), 19–29; A. E. Belikov, G. V. Dubrovskiy, A. E. Zarvin, N. V. Karelov, V. A. Pavlov, P. A. Skovorodko, R. G. Sharafutdinov, “Rotational relaxation of nitrogen in a free jet of argon”, J. Appl. Mech. Tech. Phys., 27:5 (1986), 643–652
R. G. Sharafutdinov, G. I. Sukhinin, A. E. Belikov, N. V. Karelov, A. E. Zarvin, Rarefied Gas Dynamics, 1985, 839
С. С. Бакастов, В. К. Конюхов, В. И. Тихонов, “Неравновесная вращательная функция распределения для молекул D2O в разреженной сверхзвуковой струе”, Прикл. мех. техн. физ., 26:3 (1985), 28–36; S. S. Bakastov, V. K. Konyukhov, V. I. Tikhonov, “Nonequilibrium rotational distribution function for D2O molecules in a rarefied supersonic jet”, J. Appl. Mech. Tech. Phys., 26:3 (1985), 326–332
А. Е. Беликов, А. Е. Зарвин, Н. В. Карелов, Г. И. Сухинин, Р. Г. Шарафутдинов, “Электронно-пучковая диагностика азота. Многоквантовые вращательные переходы при возбуждении”, Прикл. мех. техн. физ., 25:3 (1984), 5–13; A. E. Belikov, A. E. Zarvin, N. V. Karelov, G. I. Sukhinin, R. G. Sharafutdinov, “Electron beam diagnostics of nitrogen. Multiquantum rotational transitions during excitation”, J. Appl. Mech. Tech. Phys., 25:3 (1984), 331–340
M. Faubel, E. R. Weiner, “Electron beam fluorescence spectrometry of internal state populations in nozzle beams of nitrogen and nitrogen/rare gas mixtures”, The Journal of Chemical Physics, 75:2 (1981), 641