Research of the Binding of an Argon Arc to the Cathode in a DC Plasma Torch

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Experiments were carried out to study the stable attachment of an atmospheric pressured argon dc arc to the surface of pure, thoriated and lanthanated tungsten. Using spectroscopic methods electron temperatures and concentrations were obtained in the positive plasma column near the cathode. With a current of 200 A and a plasma gas flow rate of 1.5 g/s, the average values of temperatures were Te ~ 2.6 eV for pure tungsten, Te ~ 2 eV for thoriated and lanthanated tungesten, and concentrations ne ~ 1017 cm–3. In these experiments, the cathode with an insert of lanthanated tungsten (3100 K) had the lowest working surface temperature due to the lower effective work function, while for thoriated and pure tungsten surface temperatures were 3300 and 3800 K, respectively. It was found that at a current of 200 A, the tip of the pure tungsten cathode was in the liquid phase, in contrast to thoriated and lanthanated tungsten that remained in solid phase.

About the authors

M. Kh. Gadzhiev

Joint Institute for High Temperatures, Russian Academy of Sciences

Email: antipov@ihed.ras.ru
125412, Moscow, Russia

M. A. Sargsyan

Joint Institute for High Temperatures, Russian Academy of Sciences

Email: m.sargsyan86@mail.ru
125412, Moscow, Russia

A. S. Tyuftyaev

Joint Institute for High Temperatures, Russian Academy of Sciences

Email: m.sargsyan86@mail.ru
125412, Moscow, Russia

Z. G. Karchugaeva

Joint Institute for High Temperatures, Russian Academy of Sciences

Email: m.sargsyan86@mail.ru
125412, Moscow, Russia

D. V. Tereshonok

Joint Institute for High Temperatures, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: m.sargsyan86@mail.ru
125412, Moscow, Russia

References

  1. Коротеев А.С., Миронов В.М., Свирчук Ю.С. Плазмотроны: конструкции, характеристики, расчет. М.: Машиностроение, 1993. С. 296.
  2. Жуков М.Ф., Засыпкин И.М., Тимошевский А.Н., Михайлов Б.И., Десятков Г.А. Электродуговые генераторы термической плазмы. Низкотемпературная плазма. Т. 17. Новосибирск: Наука, СП РАН, 1999. С. 712.
  3. Цыдыпов Б.Д. // Теплофизика и аэромеханика. 2007. Т. 14. С. 269.
  4. Полищук В.П. // ТВТ. 2005. Т. 43. С. 11.
  5. Benilov M.S., Carpaij M., Cunha M.D. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2006. V. 39. P. 2124.
  6. Ortega D., Sillero Marin J.A., Munoz-Serrano E., Casado E. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2009. V. 42. P. 085202.
  7. Gleizes A. // Plasma Chem. Plasma Process. 2015. V. 35. P. 455.
  8. Murphy A.B. // Plasma Chem. Plasma Process. 2015. V. 35. P. 471.
  9. Benilov M.S. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2008. V. 41. P. 144001.
  10. Райзер Ю.П. Физика газового разряда. 3-е изд. М., 2009. С. 736.
  11. Haidar J., Farmer A.J.D. // J. Phys. D: Appl. Phys. 1994. V. 27. P. 555.
  12. Sillero J.A., Ortega D., Munoz-Serrano E., Casado E. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2010. V. 43. P. 185204.
  13. Gadzhiev M.Kh., Sargsyan M.A., Tereshonok D.V., Tyuftyaev A.S. // EPL. 2015. V. 111. P. 25001.
  14. Пустогаров А.В., Колесниченко А.Н., Гаврюшенко Б.С., Захаркин Р.Я., Драган В.Д. // ТВТ. 1973. Т. 11. С. 174.
  15. Haidar J., Farmer A.J.D. // Rev. Sci. Instrum. 1993. V. 64. P. 542.
  16. Haidar J. // J. Phys. D: Appl. Phys. 1995. V. 28. P. 2494.
  17. Исакаев Э.Х., Тюфтяев А.С., Гаджиев М.Х. // Физика и химия обработки материалов. 2016. № 3. С. 27.
  18. Гаджиев М.Х., Куликов Ю.М., Сон Э.Е., Тюфтя-ев А.С., Саргсян М.А., Юсупов Д.И. // ТВТ. 2020. Т. 58. С. 15.
  19. Konjevic N., Lesage A., Fuhr J.R., Wiese W.L. // J. Phys. Chem. Ref. Data. 2002. V. 31. P. 819.
  20. Goryachev S.V., Isakaev E.H., Myasnikov M.I., Chin-nov V.F. // High Temperatures. 2008. V. 46. P. 1.
  21. Cagran C., Brunner C., Seifteru A., Pottlacher G. // High Temperatures–High Pressures. 2002. V. 34 (6). P. 669.
  22. Cagran C., Pottlacher G., Rink M., Bauer W. // Internat. J. Thermophysics. 2005. V. 26 (4). P. 1001.
  23. Gadzhiev M.Kh., Sargsyan M.A., Tereshonok D.V., Tyuf-tyaev A.S. // Europ. Phys. Lett. 2015. V. 111. P. 25001.
  24. Gadzhiev M.Kh., Sargsyan M.A., Tereshonok D.V., Tyuf-tyaev A.S. // Europ. Phys. Lett. 2016. V. 115. P. 35002.
  25. Sargsyan M.A., Tereshonok D.V., Valyano G.E., Scherbakov V.V., Konovalov P.A., Gadzhiev M.Kh. // Phys. Plasmas. 2020. V. 27. P. 023506.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (100KB)
3.

Download (136KB)
4.

Download (428KB)

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».