Advanced optical diagnostics of non-equilibrium micro-discharges
Project goals
The project deals with the study of fundamental processes occurring in filamentary streamer discharges produced in atmospheric gases by combining ICCD microscopy with emission spectrometry and various laser-based diagnostics applied with high spatial andtime resolution. The project intends to contribute to: 1) deeper understanding of streamer morphology and radiall distribution of important species within streamer filament, 2) determination of excitation and quenching rates of selected N2 excited states and c) extension of spectrometric diagnostics which are currently used for E/N measurements in N2 and in N2+O2 discharges. We will focus on non-equilibrium kinetics of metastables and radicals, including determination of concentrations, at two different pressure ranges corresponding to: a) technological plasmas at 760 Torr and b) upper-atmospheric transient luminous events at 0.1-10 Torr. Optical diagnostics will be complemented by measurements of electrical characteristics, by analysis of discharge products, and by means of various numerical modeling and simulation approaches.
Keywords
plasmakineticslaserinducedfluorescencecavityringspectroscopy
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 15 (SGA02012GA-ST)
Main participants
—
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
P205-12-1709
Alternative language
Project name in Czech
Pokročilé optické diagnostiky nerovnovážných mikro-výbojů
Annotation in Czech
Projekt se zabývá studiem fundamentálních procesů ve streamerových výbojích generovaných v atmosférických plynech prostřednictvím ICCD mikroskopie, emisní spektrometrie a laserových diagnostik aplikovaných s vysokým časovým a prostorovým rozlišením. Projekt hodlá přispět k: 1) hlubšímu pochopení morfologie streamerů a radiální distribuce částic v objemu streamerového kanálu, 2) určení excitačních a relaxačních rychlostí vybraných excitovaných stavů molekulárního dusíku a 3) rozšíření spektrometrických diagnostik které jsou v současnosti používány pro měření redukovaného elektrického pole E/N v N2 a N2+O2 výbojích. Projekt se zaměří na nerovnovážnou kinetiku metastabilních částic a radikálů včetně určení absolutních koncentrací pro dva různé tlakové rozsahy odpovídajícím: a) technologickým výbojům generovaným za atmosférických tlaků ~ 760 Torr a b) atmosferickým výbojům v horních vrstvách atmosféry v rozsahu tlaků 0.1-10 Torr. Optické diagnostiky budou doplněny měřením elektrických charakteristik, analýzou stabilních produktů výbojů, numerickým modelováním a simulacemi.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
BL - Plasma physics and discharge through gases
CEP - secondary branch
BH - Optics, masers and lasers
CEP - another secondary branch
—
10305 - Fluids and plasma physics (including surface physics)
10306 - Optics (including laser optics and quantum optics)
Completed project evaluation
Provider evaluation
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Project results evaluation
Finished three-years project brought fundamental scientific information about the formation of streamers and their possible optical diagnostics. The research was carried out in collaboration with renowned foreign research groups and 4 papers in impactedjournals co-authored by foreign experts were published. Project results were also presented as two invited lectures at international conferences.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2012
Realization period - end
Dec 31, 2014
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Mar 31, 2014
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP15-GA0-GA-U/01:1
Data delivery date
May 22, 2015
Finance
Total approved costs
4,020 thou. CZK
Public financial support
4,020 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
4 020 CZK thou.
Public support
4 020 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
BL - Plasma physics and discharge through gases
Solution period
01. 01. 2012 - 31. 12. 2014