Влияние атомов хлора на кинетику зарядки углеродных наночастиц, формирующихся в ударно-нагретой плазме

В работе продолжены исследования кинетики зарядки сажи в процессе формирования углеродных наночастиц в безводородных системах при пиролизе углеродосодержащих веществ за ударными волнами. Представлены экспериментальные результаты и компьютерное моделирование процесса электрической зарядки углеродных наночастиц, образующихся в процессе пиролиза $\mathrm{CCl_4}$ за ударными волнами. Показано, что основным источником свободных электронов при этих условиях являются атомы естественной примеси натрия, составляющей $10^{12}$–$10^{13}$ см$^{-3}$. Установлено, что время, необходимое для установления равновесного распределения зарядов в системе газ-наночастицы в смеси $0.5\%\mathrm{CCl_4+Ar}$ при давлениях $15$–$30$ бар, уменьшается от $400$ до $100$ мкс при повышении равновесной температуры от $2000$ до $3600$ K, а в смеси $5\%\mathrm{CCl_4+Ar}$ — от $350$ до $50$ мкс при повышении равновесной температуры от $1500$ до $2500$ К. Равновесная концентрация свободных электронов при наличии наночастиц в системе уменьшается на один-два порядка по сравнению с тем же газом без частиц. Наличие атомов хлора в смеси приводит к значительному снижению концентрации электронов в системе газ-наночастицы и к уменьшению концентрации заряженных наночастиц. Особенностью электронной кинетики в рассматриваемых смесях является высокая, по сравнению с натрием, концентрация атомов хлора, имеющих большую энергию сродства электронов.