Измерение поперечных профилей интенсивности молекулярного пучка

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Описан и верифицирован метод регистрации интенсивности в поперечном сечении молекулярного пучка. Предложена и испытана схема учета влияния фонового газа. Полученные результаты измерений в потоках аргона и азота продемонстрировали прямую зависимость формы и ширины поперечных профилей молекулярного пучка от числа Маха на входе в скиммер, а также среднего размера кластеров в условиях конденсирующихся сверхзвуковых струй.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. Е. Зарвин

Новосибирский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: zarvin@phys.nsu.ru
Россия, 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 2

В. В. Каляда

Новосибирский государственный университет

Email: zarvin@phys.nsu.ru
Россия, 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 2

Е. Д. Деринг

Новосибирский государственный университет

Email: zarvin@phys.nsu.ru
Россия, 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 2

К. А. Дубровин

Новосибирский государственный университет

Email: zarvin@phys.nsu.ru
Россия, 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 2

Список литературы

  1. Эстерман И. // УФН. 1947. Т. 32 (1). С. 89.
  2. Kantrowitz A., Grey J. // Rev. Sci. Instrum. 1951. V. 22 (5). P. 328. https://doi.org/10.1063/1.1745921
  3. Kistiakowsky G.B., Slichter W.P. // Rev. Sci. Instrum. 1951. V. 22 (5). P. 333. https://aip.scitation.org/doi/10.1063/1.1745922
  4. Рамзей Н. Молекулярные пучки. М.: ИЛ, 1960.
  5. Advances in Chemical Physics. Vol. X. Molecular Beams / Ed. by J. Ross. New York: Interscience, 1966.
  6. Luria K., Christen W., Even U. // J. Phys. Chem. A. 2011. V. 115. P. 7362. https://doi.org/10.1021/jp201342u
  7. Карпенко А.Ю., Батурин В.А. // Журнал нано- и электронной физики. 2012. Т. 4 (4). С. 04015.
  8. Bi H., Zhang Y., He Z., Zuo G., Cao B., Zhang J., Wu J., Cao Q., Wang X. // Vacuum. 2023. V. 214. 112228. https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2023.112228
  9. Зарвин А.Е., Шарафутдинов Р.Г. // ПМТФ. 1979. № 6. С. 107.
  10. Зарвин А.Е., Каляда В.В., Художитков В.Э. // Теплофизика и аэромеханика. 2017. Т. 24 (5). С. 691.
  11. Bossel U. // Archives of Mechanics. 1974. V. 26 (3). P. 355.
  12. Зарвин А.Е., Шарафутдинов Р.Г. Динамика разреженных газов. Новосибирск: Изд-во Института теплофизики СО АН, 1976.
  13. Zarvin A.E., Kalyada V.V., Madirbaev V.Zh., Korobeishchikov N.G., Khodakov M.D., Yaskin A.S., Khudozhitkov V.E. // IEEE Transactions on Plasma Science. 2017. V. 45 (5). P. 819. https://doi.org/10.1109/TPS.2017.2682901
  14. Zarvin A., Yaskin A., Kalyada V., Dubrovin K. // J. Fluids Eng. 2022. V. 44 (7). 071204. https://doi.org/10.1115/1.4053372
  15. Zarvin A.E., Madirbaev V.Zh., Dubrovin K.A., Yaskin A.S. // Fluid Dynamics. 2023. V. 58 (8). P. 1668. https://doi.org/10.1134/S0015462823602747
  16. Dubrovin K.A., Zarvin A.E., Kalyada V.V., Yaskin A.S., Dering E.D. // Vacuum. 2023. V. 218. 112652. https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2023.112652
  17. Ashkenas H.Z., Sherman F.S. // Proc. of the 4th RGD Symposium. 1964. V. 2. P. 84.
  18. Hagena O. // Z. Phys. D. Atoms, Molecules and Clusters. 1987. V. 4. P. 291. https://doi.org/10.1007/BF01436638

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схематическое изображение измерительного участка стенда ЛЭМПУС-2: 1 – камера расширения, 2 – форкамера с соплом, 3 – 4-компонентный координатный механизм, 4 – скиммер, 5 – детектор молекулярного пучка, 6 – послескиммерная камера, 7 – ручной координатный механизм, 8 – вакуумметр ионизационный, 9 – датчик температуры, 10 – регулятор расхода, 11 – датчик абсолютного давления.

Скачать (228KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Экспериментальные значения интенсивности сигналов поперек молекулярного пучка азота на трех расстояниях x между звуковым соплом № 1 (табл. 1) и скиммером: 25 мм (1), 45 мм (2) и 60 мм (3); а – интегральные значения, б – после вычитания фонового сигнала.

Скачать (259KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Поперечные профили интенсивности молекулярного пучка после нормировки к единице в максимуме. Условия те же, что и на рис. 2.

Скачать (120KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Поперечные профили интенсивности молекулярного пучка на четырех расстояниях x между соплом и скиммером: 40 мм (1), 60 мм (2), 80 мм (3) и 100 мм (4). Аргон, сверхзвуковое сопло № 2 (табл. 1).

Скачать (118KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Сравнение результатов при различном среднем размере кластеров: 1 – N₂, P₀ = 300 кПа, x = 60 мм; 2 – Ar, P₀ = 100 кПа, x = 60 мм; 3 – Ar, P₀ = 300 кПа, x = 60 мм.

Скачать (111KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025