Excitation and emission of argon behind the front of shock waves at speeds of 4.5 7.8 km/s. I. Experiment
The paper presents experimental data on the emission of pure argon behind the front of a strong shock wave in the 4.5 7.8 km/s velocity range and the pressures ahead of the wave front of 0.25 5 Torr. Integral time sweeps of the radiation (panoramic spectra), as well as time dependences of the intensity of argon radiation for wavelengths of 315, 420, 532.8, 696.5 and 738 nm in absolute units are given. Information is received on the delay time, the rate of radiation growth and its maximum intensity, depending on the velocity of the shock wave. The above experimental data make it possible to construct more accurate kinetic models of nonequilibrium ionization and radiation processes behind the front of the shock wave.
В работе представлены экспериментальные данные по излучению чистого аргона за фронтом сильной ударной волны в диапазоне скоростей 4.5 7.8 км/с и давлений перед фронтом волны 0.25 5 Торр. Приведены интегральные по времени развертки излучения (панорамные спектры), а также временные зависимости интенсивности излучения аргона для длин волн 315, 420, 532.8, 696.5 и 738 нм в абсолютных единицах. Получена информация о времени задержки, скорости роста излучения и его максимальной интенсивности в зависимости от скорости ударной волны. Приведенные экспериментальные данные дают возможность построить более точные кинетические модели неравновесных процессов ионизации и излучения за фронтом ударной волны.
ударная волна, эксперимент, неравновесное излучение, аргон, константа скорости возбуждения
1. Суржиков С.Т. Радиационный нагрев поверхности сверхорбитальных спускаемых космических аппаратов с учетом атомных линий// Физико-химическая кинетика в газовой динамике www.chemphys.edu.ru/pdf/2014-11-28-003.pdf 2. Wiese W.L, Smith M. W., Glennon B.N. Atomic transition probabilities //1966. V.I. NSRDS-NBS 4. USA. 3. Wiese W.L, Smith M. W., Miles B.M. Atomic transition probabilities //1966. V.II. NSRDS-NBS 22. USA 4. Konjevic N, Wiese W.L Experimental stark widths and shifts for non hydrogenic spectral lines of ionized atoms. // J. Phys. Chem. Ref. Data. 1976. V. 5. N2. P. 259-308. 5. Pellerin S., Musiol K., Dzierzega K., Chapelle J Measurement of Atomic Parameters of Singly Ionized Argon Lines. – II Transition Probabilities//JQSRT. 1997. V.57. N.3. P.359-376. 6. Pellerin S., Musiol K., Dzierzega K., Chapelle J Mesurement of Atomic Parameters of Singly Ionized Argon Lines. – III. Stark Broadening Parameters // JQSRT. 1997. V.57. N.3. P.377-391. 7. Vujnovic V., Wiese W.A. Critical Compilation of Atomic Transition Probabilitie for Singly Ionized Argon // J. Phys. Chem. Ref Data. 1992. V.21. N.5. P. 919-939. 8. Konjevic N., Wiese W Experimantal Stark Widths and Shifts for Spectra Lines of Neutral and Ionized Atoms // J/ Phys. Chem. Ref. Data. 1990. V.19. N.6. P. 1307-1385. 9. Wiese W.L., Fuhr J.R. NIST Atomic Spectra Database. Lines Data // http://physics.nist.gov/cgi-bin/AtData/main_asd 10. H. Petschek, S. Byron. Approach to Equilibrium Ionization behind Strong Shock Waves in Argon // Annals of physics: 1957. V.1. No 3. P. 270-315. 11. E.L. Resler, Sh.-C. Lin, A. Kantrowitz. The Production of High Temperature Gases in Shock Tubes// Journal of Applied Physics. 1952. V.23. No 12. P. 1390-1399. 12. H.E. Petschek, P.H. Rose, H.S. Glick, A. Kane, and A. Kantrowitz. Spectroscopic Studies of Highly Ionized Argon Produced by Shock Waves// J. Appl. Phys. 1955.V. 26. P. 83-95. 13. Р.И. Солоухин. Физические исследования газов с помощью ударных волн // УФН. 1959. Т.68. No.3. C.514-527. 14. Г.Д.Смехов, Ю.С.Лобастов. К вопросу о начальной стадии ионизации аргона за фронтом ударной волны.//ЖТФ. 1970. Т. XL. № 8. С.1660-1663. 15. С.Д. Савров. О роли испарения стенок канала в исследованиях ионизационной релаксации ударно-нагретых инертных газов//ТВТ. 1988. Т. 26. № 4. С.ЖТФ798–802. 16. Т.В. Баженова, А.В. Емельянов, А.В. Еремин, В.В. Шумова. Рекомбинационное излучение перехода ( 4 p- 4 s) Ar (= 852 нм) в неравновесно-ионизованной струе//ЖТФ, 1994, Т.64, Вып. 3. С. 26-33. 17. N. Baguer, A. Bogaerts, Z. Donko, R. Gijbels, N. Sadeghi. Study of the Ar metastable atom population in a hollow cathode discharge by means of a hybrid model and spectrometric measurements// Journal of Applied Physics. 2005. V.97. 123305. 18. T.I. McLaren, R. M. Hobson. Initial Ionization Rates and Collision Cross Sections in Shock Heated Argon//Phys. Fluids .1968. V.11. P. 2162-2171. doi: http://dx.doi.org/10.1063/1.1691798 19. Б.В. Постников, В.И. Яковлев. Скорость лавинной ионизации и механизмы энергетического обмена в плазме аргона за фронтом ударной волны // Письма в ЖТФ. 2002. Т. 28. Bып. 17. C. 82-88. 20. В.И. Яковлев. Радиационная релаксация плазмы аргона в ударных волнах // Письма в ЖТФ. 2006. Т. 32. Bып. 11. С. 89-94. 21. McIntyre T.J., Houwing A.F.P., Sanderman R.J. et. al. Relaxation behind shock waves in ionizing neon // J. Fluid Mech. 1991. V.227. P. 617-640. 22. McIntyre T.J., Houwing A.F.P., Bachor H. A. et. al. Absorption measurements of the 1s5 metastable state population behind unstable shock waves in ionizing argon //Proc. 16th Int. Symp. Shock Tubes and Waves. Aachen. 1987. P.161-168. 23. Oettinger P.E., Bershader D. A. Unified Treatment of the Relaxation Phenomenon in Radiating Argon Plasma Flows // AIAA J. 1967. V.5. N 9. P. 1625-1632. 24. Козлов П.В., Романенко Ю.В. Определение положения газодинамического фронта ударной волны//Физико-химическая кинетика в газовой динамике. 2014. Т.15. Bып. 2. http://chemphys.edu.ru/issues/2014-15-2/articles/220/
