Scattering of laser radiation from condensed phase of heterogeneous smoky plasma

Abstract

A technique for research the spatial structures of the condensed phase grains in heterogeneous smoky plasma by determining the laser scattering indicatrix modulated with a frequency of 60 kHz in three spectral intervals was developed. An experimental stand was created to register the laser scattering indicatrix on the wavelengths of 808 nm, 630 nm and 532 nm in the scattering angles range from 0 to 170º with a measurement time of 3 seconds. A program of registration and processing of measurement results on a computer has been developed. Tests of the experimental complex on the flame of metalized fuel compositions were carried out.

Проведен обзор проблемы регистрации упорядоченной структуры с дисперсной фазы в плазменных образованиях, где показано, что в экспериментах с газоразрядной плазмой, содержащей монодисперсные конденсированные частицы, были обнаружены «плазменные кристаллы». Разработана методика исследования пространственных структур частиц конденсированной фазы в гетерогенной дымовой плазме путём определения индикатрисы рассеяния лазерного излучения, модулированного с частотой 60 кГц в трёх спектральных интервалах. Создана экспериментальная установка для регистрации индикатрисы рассеяния лазерного излучения на длинах волн 808 нм, 630 нм и 532 нм в интервале углов рассеяния от 0 до 170º. Разработана программа регистрации и обработки результатов измерений на компьютере. Проведены испытания экспериментального комплекса на факеле пиротехнических композиций. Обнаружен максимум рассеянного лазерного излучения, который может свидетельствовать о ситуативном появлении «плазменного кристалла» в дымовой плазме. Обнаружено пиковое увеличение интенсивности рассеянного излучения. Сделаны выводы о необходимости комплексных исследований свойств дымовой плазмы, образованной в продуктах сгорания пиротехнических составов.

Проведено огляд проблеми реєстрації впорядкованої структури з дисперсної фази в плазмових утвореннях, де показано, що в експериментах з газорозрядної плазмою, що містить монодисперсні конденсовані частки, були виявлені «плазмові кристали». Однак в димової (і пиловий) плазмі фіксувався тільки одиничний факт, що спостерігається в відібраної на скляну підкладку продуктів горіння піротехнічних композицій. Розроблено методику дослідження просторових структур частинок конденсованої фази в гетерогенної димової плазмі шляхом визначення індикатриси розсіювання лазерного випромінювання, модульованого з частотою 60 кГц в трьох спектральних інтервалах. Створена експериментальна установка для реєстрації індикатриси розсіювання лазерного випромінювання на довжинах хвиль 808 нм, 630 нм і 532 нм в інтервалі кутів розсіяння від 0 до 170º з тривалістю вимірювань 3 сек. Розроблено програму реєстрації та обробки результатів вимірювань на комп'ютері. Проведено випробування експериментального комплексу на факелі металізованих паливних композицій. Виявлено пікове збільшення інтенсивності розсіяного випромінювання. Зроблено висновки про необхідність комплексних досліджень властивостей димової плазми, утвореної в продуктах згорання піротехнічних складів.