Fundamental phenomena of nanosecond discharge in liquid water
Project goals
We intend to reveal microscopic mechanisms in (sub)nanosecond timescales which are responsible for the formation of micro-plasmas in liquid water. We will explore discharge initiation phenomena starting from first generated electrons, their multiplication followed by formation of ionizing waves leading to the expansion of plasma filaments. We will employ techniques of time-resolved ICCD microscopy, optical emission, absorption and scattering techniques. We will reveal the dynamics of propagation, morphology and optical characteristics of the micro-discharges produced in deionized liquid water by applying fast-rising nanosecond HV pulses in a point-to-plane electrode geometry. In order to isolate influence of processes occurring due to the metal-liquid interface, we will study in parallel the discharge initiation induced by short laser pulse with comparable temporal and energetic characteristics. Experimental outcomes will be confronted with numerical simulations.
Keywords
electron multiplicationelectrical breakdowndischarge in liquidsH2O ionizationplasma diagnosticsmodelingbremsstrahlungbound-free radiative transitions
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 22 (SGA0201800001)
Main participants
Ústav fyziky plazmatu AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
18-04676S
Alternative language
Project name in Czech
Základní mechanismy nanosekundového výboje v kapalné vodě
Annotation in Czech
Hodláme objasnit mikroskopické mechanismy které jsou zodpovědné za vznik a generaci mikroplazmatu v kapalné vodě v (sub)nanosekundových časových škálách. Budeme zkoumat jevy zodpovědné za iniciaci výbojů počínaje generací prvních elektronů, jejich multiplikací následovanou vznikem ionizačních vln vedoucích k expanzi plazmových filamentů. Použijeme technik časově rozlišené ICCD mikroskopie, optické emise, absorpce a rozptylových technik. Objasníme dynamiku šíření, morfologii a optické charakteristiky mikrovýbojů generovaných v deionizované kapalné vodě prostřednictvím nanosekundových VN pulsů s rychlou nástupní hranou v elektrodové geometrii hrot-rovina. Experimentální výsledky budou konfrontovány s numerickými modely.
Scientific branches
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2018
Realization period - end
Dec 31, 2021
Project status
—
Latest support payment
Apr 24, 2020
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP21-GA0-GA-R/18:1
Data delivery date
Feb 27, 2021
Finance
Total approved costs
10,107 thou. CZK
Public financial support
8,040 thou. CZK
Other public sources
2,067 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
10 107 CZK thou.
Public support
8 040 CZK thou.
79%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Fluids and plasma physics (including surface physics)
Solution period
01. 01. 2018 - 31. 12. 2021