Electric Discharge Between a Metal Cathode and a Liquid Non-Metal Anode

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Gas-discharge plasma generated between a metal cathode and a liquid non-metallic anode at atmospheric pressure has been studied. The discharge is ignited by immersing the metal electrode in the electrolyte. The types and shapes of plasma structures generated in the interelectrode gap and their electrical parameters are considered. The results of thermographic analysis of the electrode surface under discharge conditions are presented. Using emission spectroscopy, the plasma composition, electron concentration and temperature of the heavy component were studied.

Full Text

Restricted Access

About the authors

R. R. Kayumov

Kazan National Research Technical University

Author for correspondence.
Email: almaz87@mail.ru
Russian Federation, Kazan

A. I. Kuputdinova

Kazan National Research Technical University

Email: almaz87@mail.ru
Russian Federation, Kazan

D. N. Mirkhanov

Kazan National Research Technical University

Email: almaz87@mail.ru
Russian Federation, Kazan

A. F. Gaisin

Joint Institute of High Temperatures, Russian Academy of Sciences

Email: almaz87@mail.ru
Russian Federation, Moscow

References

  1. Sato M., Ohgiyama T., Clements J.S. // IEEE Trans. Ind. Appl. 1996. V. 32 P. 106. doi: 10.1109/28.485820
  2. Locke B.R., Sato M., Sunka P., Hofman M.R., Chang J.S // Ind. Eng. Chem. Res. 2006. V. 45. P. 882.
  3. Bruggeman P.J., Leys C. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2009. V. 42. P. 053001.
  4. Сироткин Н.А., Титов В.А. // Прикладная физика. 2016. № 6. С. 25.
  5. Валиев Р.И., Хафизов А.А., Багаутдинова Л.Н., Гайсин Ф.М., Басыров Р.Ш., Гайсин Аз.Ф., Гайсин Ал.Ф., Гайсин Ф.М., Желтухин В.С., Сон Э.Е. // Теплофизика высоких температур. 2021. Т. 59. № 4. С. 634.
  6. Гайсин Ал.Ф., Гайсин Ф.М., Желтухин В.С., Сон Э.Е. // Физика плазмы. 2022. Т. 48. № 1. С. 71.
  7. Гайсин Ал.Ф., Сон Э.Е., Петряков С.Ю. // Физика плазмы. 2017. Т. 43. № 7. С. 625.
  8. Аверин К.А., Лебедев Ю.А., Шахатов В.А. // Прикладная физика. 2016. № 2. С. 41.
  9. Акишев Ю.С., Грушин М.Е., Каральник В.Б., Монич А.Е., Панькин М.В., Трушкин Н.И., Холоденко В.П., Чугунов В.А., Жиркова Н.А., Ирхина И.А., Кобзев Е.Н. // Физика плазмы. 2006. Т. 32. № 12. С. 1142.
  10. Баринов Ю.А., Школьник С.М. // Журнал технической физики. 2016. Т. 86. № 11. С. 155.
  11. Самитова Г.Т., Гайсин Аз.Ф., Мустафин Т.Б., Гайсин Аз.Ф., Сон Э.Е., Весельев Д.А., Гайсин Ф.М. // Теплофизика высоких температур. 2011. Т. 49. № 5. С. 788.
  12. Гайсин А.Ф., Сон Э.Е., Ефимов А.В., Гильмутдинов А.Х., Кашапов Н.Ф. // Теплофизика высоких температур. 2017. Т. 55. № 3. С. 472.
  13. Гайсин А.Ф., Каюмов Р.Р., Купутдинова А.И., Марданов Р.Р. // Физика и химия обработки материалов. 2023. № 1. С. 37.
  14. Гайсин А.Ф., Гильмутдинов А.Х. // Физика и химия обработки материалов. 2020. № 2. С. 28.
  15. Гайсин А.Ф., Гильмутдинов А.Х., Мирханов Д.Н. // Металловедение и термическая обработка металлов. 2018. № 2. С. 69.
  16. Петряков С.Ю., Мирханов Д.Н., Гайсин Ал.Ф., Басыров Р.Ш., Кашапов Н.Ф. // Прикладная механика и техническая физика. 2022. Т. 63. № 5. С. 20.
  17. Kielkopf J.F. // Journal of the Optical Society of America. 1973. V. 63. P. 987. doi: 10.1364/JOSA.63.000987
  18. Елисеев В.В., Касабов Г.А. Спектроскопические таблицы для низкотемпературной плазмы. М.: Атомиздат, 1973.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Functional scheme of the experimental setup for ignition of electric discharge between a metallic cathode and a liquid (non-metallic) anode

Download (61KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Photograph of electric discharge between a metallic cathode and a liquid (nonmetallic) anode at atmospheric pressure. Numbers 1 and 2 correspond to the areas labelled in Fig. 3

Download (196KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Thermogram of the surface of the metal cathode and liquid (non-metallic) anode in conditions of electric discharge combustion: 1 - surface of the metal cathode outside the discharge, 2 - surface of the metal cathode in the discharge area, 3 - interelectrode gap, 4 - surface of the liquid anode

Download (260KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Voltampere characteristic of electric discharge between metallic cathode and liquid nonmetallic anode

Download (44KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Electric discharge spectrum between metal cathode and liquid anode (blue graph) and metal anode and liquid cathode (red graph) at atmospheric pressure

Download (153KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences