Процессы в канале микроразряда.
Диэлектрический барьерный
разряд состоит из отдельных микроразрядов, каждый из которых длит-
ся десятки наносекунд [10, 14]. В канале микроразряда происходят
реакции диссоциации молекул кислорода, которые лимитируют обра-
зование озона:
O
2
+ e
k
1
−→
O
3
P + O
3
P + e
O
2
+ e
k
1
−→
O
3
P + O
1
D + e
Согласно литературным данным, вторая реакция в 3 раза более вероят-
на, чем первая [10]. В метастабильном состоянии
1
D
кислород (время
жизни около 1 мин) при столкновениях исключительно активен. В то
же время при атмосферном давлении в кислороде озон существует
только до тех пор, пока существует канал микроразряда. Образование
озона записывается как тройное столкновение
O
2
+ O + M
k
2
−→
O
3
+ M
Стадийный механизм этой реакции:
O
2
+ O
→
O
∗
3
(1)
O
∗
3
+ M
→
O
3
+ M
(2)
Здесь
M
— частица, при столкновении с которой возбужденная моле-
кула озона
O
∗
3
передает ей энергию.
Структура отдельного канала микроразряда при барьерном разряде
приведена на рис. 1. Способ получения таких изображений подробно
описан в работах [11, 12]. Схема фрагмента барьерной ячейки и гео-
метрии канала микроразряда представлена на рис. 2.
Каждый канал микроразряда (см. рис. 1) включает в себя три основ-
ные части: 1) яркое светящееся пятно вблизи металлического электро-
да; 2) столб микроразряда; 3) расширенная часть канала, прилегающая
к диэлектрическому барьеру. В связи с этим возникает вопрос: какая
часть канала микроразряда наиболее интенсивно синтезирует озон?
Рис. 1. Структура отдельного канала микроразряда при барьерном разряде
в случае расположенного сверху металлического электрода отрицательной
полярности (катод)
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2013. № 4
17
