Propagation of shock waves in mixtures of 0.01% molybdenum hexacarbonyl Mo(CO)6 as heavy component with He and Ar was investigated by means of multi-channel emission spectroscopy and electrostatic probe. Measurements were carried out in incident shock waves using high-vacuum shock tube at Mach numbers M=2.5-3.6, equilibrium pressure Р2 = (0.109 ÷ 1.124) bar, temperature Т2 = (853 ÷ 1280) К. High purity He were used, the concentrations of Мо(СО)6 being especially controlled. Experimental conditions were adjusted specially that the collisions between heavy molecules could be neglected. The thin zone of conductivity was found in the front of shock wave, the concentration of charge carriers being 105 cm-3. The length and time characteristics of the zone of conductivity were measured. The correlation between the conductivity zone and maximum values of nonequilibrium radiation in visible and UV range was established. The disappearance of the radiation after the equilibrium parameters establishment was observed. The detection of conductivity zone and radiation from the shock wave front in the measurement cross section starts prior to the pass of density gradient in the most investigated regimes. The maximum value of conductivity was registered to be proportional to the squared concentration of Mo(CO)6 and inversely propor-tional to the pressure. The effective threshold of charges appearance in the front of shock wave was determined as (1.35±0.15) eV. The qualitative mechanism of phenomenon, considering possible charges separation in the SW front and influence of “hot wing” of binary collisions distribution function, was suggested.
Методом многоканальной эмиссионной спектроскопии и электростатическим зондом с пространственным разрешением 0.2 мм, установленным в ядре потока, исследовано распространение ударных волн в гелии, содержащем 0.01% гексакарбонила молибдена Mo(CO)6 как тяжелой компоненты смеси. Измерения проведены в падающих ударных волнах на высоковакуумной ударной трубе в диапазоне чисел Маха 2.5-3.6, при этом равновесные параметры за фронтом УВ составляли: Р2 = (0.109 ÷ 1.124) атм., Т2 = (853 ÷ 1280) К, концентрация Мо(СО)6 специально контролировалась, использованы Не и Ar высокой чистоты. Эксперименты проведены в условиях, когда соударениями тяжелых молекул между собой можно пренебречь. Обнаружено, что во фронте УВ появляется узкая зона проводимости, концентрация носителей зарядов в которой более 105 см-3. Измерены ее величина и временные характеристики. Установлена корреляция зоны проводимости и пиков неравновесного излучения в видимой и УФ области спектра, которое исчезает при достижении равновесных параметров за УВ. Приход зоны проводимости и зоны излучения во фронте УВ в сечение измерений в большинстве режимов несколько опережает приход градиента плотности фронта ударной волны. Установлено, что максимальная величина проводимости увеличивается как квадрат концентрации Мо(СО)6 и уменьшается с ростом давления. Определен эффективный порог процесса появления зарядов во фронте УВ, который составил (1.35±0.15) эВ. Предложен качественный механизм эффекта, рассматривающий возможное влияние эффекта разделения зарядов во фронте УВ и «горячего» крыла функции распределения энергии парных соударений.
фронт ударной волны, ионизация, неравновесное излучение, проводимость
