Students

MSc. level: 2006 - 2008
Supervisor: Zdenko Machala
Title (en):

Title (sk):
Mikrovlnný fakľový výboj v dusíku – charakteristika a environmentálna aplikácia
Abstract (sk)

PhD. level: 2008 - 2012
Supervisor: Zdenko Machala
Title (en):
Optical emission spectroscopy of microwave plasma combined with DC discharges at atmospheric pressure
Title (sk):
Optická emisná spektroskopia mikrovlnnej plazmy kombinovanej s jednosmernými výbojmi pri atmosférickom tlaku
Abstract (en)
Abstract (sk):  hide
Mikrovlnné (MW) výboje generované pri atmosférickom tlaku predstavujú značný záujem pre rôzne priemyselné ale i environmentálne aplikácie. Hlavnou výhodou MW plazmy je bezelektródová operácia, dostupnosť lacných mikrovlnných zdrojov, účinný prevod elektrickej energie do plazmy a ak sú výboje generované pri atmosférickom tlaku, nie sú potrebné ani prídavné vákuové zariadenia. MW fakle sa dajú používať aj na predohrev plynov na vysoké teploty potrebné pre rôzne aplikácie, alebo tiež na štúdium iných výbojov v predhriatom plyne. V tejto práci prezentujeme spektroskopickú štúdiu vyfukovanej plazmy generovanej mikrovlnnou fakľou vo vzduchu a v dusíku pri atmosférickom tlaku. Na diagnostiku výboja využívame najmä optickú emisnú spektroskopiu. V prvej časti práce sme analyzovali emisné spektrá MW výboja v čistom dusíku a v zmesi dusíka s malou prímesou kyslíka, merali sme teploty plazmy a sledovali priestorovú charakteristiku MW výboja v závislosti od výkonu a prietoku. V druhej časti sme skúmali MW plazmu generovanú vo vzduchu. Ukázalo sa, že vyžarovanie plazmy, alebo skôr neprítomnosť molekulových spektier pri nízkych MW výkonoch, je limitujúcim faktorom pre spektroskopickú charakteristiku a priame meranie teploty generovanej plazmy. Preto sme vyvinuli a otestovali novú metódu na určovanie teploty MW plazmy, použiteľnú všeobecne pre atmosférickú plazmu blízku k termodynamickej rovnováhe. Ukázali sme, že táto takzvaná metóda korónovej sondy, kde je korónový výboj vložený do MW plazmy, môže byť aplikovaná na určenie teploty plazmy blízkej termodynamickej rovnováhe v širokom rozsahu teplôt. Na rozdiel od bežného termočlánku nie je táto metóda limitovaná teplotou do 1000 °C ani ovplyvnená radiačnými stratami a problémami interakcie so samotnou mikrovlnnou plazmou alebo súvisiacim elektromagnetickým poľom. Keďže existujú mnohé aplikácie, v ktorých je nevyhnutné generovať plazmu v atmosférickom vzduchu čo najväčších objemov a niektoré predchádzajúce práce naznačili, že existuje možnosť ako by sa objem jednosmerných výbojov dal zväčšiť ich kombináciou s MW plazmou, v poslednej časti práce sme sa venovali skúmaniu vlastností MW výboja kombinovaného s tlecím výbojom a prechodovou iskrou. Spektroskopické štúdium týchto kombinovaných výbojov, najmä prechodovej iskry v predhriatom vzduchu MW plazmy má tiež význam pre aplikácie plazmou asistovaného spaľovania.