Том 31, номер 10, статья № 4

Аннотация:

Проведено лабораторное моделирование изменения цвета световой струи, образующейся в апокампическом разряде при различной плотности воздуха. Наблюдаемое изменение имеет сходство с изменением цвета транзиентов в атмосфере Земли, возникающих на различных высотах. Экспериментально показано, что оно вызвано изменением соотношения интенсивности излучения второй и первой положительной систем молекулярного азота. Результаты теоретической оценки указанного соотношения находятся в согласии с экспериментом в интервале давлений от 1 до 120 торр.

Ключевые слова:

апокампический разряд, голубые струи, спрайты, переходные световые явления

Список литературы:

1. Siingh D., Singh R.P., Kumar S., Dharmaraj T., Singh A.K., Singh A.K., Patil M.N., Singh S. Lightning and middle atmospheric discharges in the atmosphere // J. Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2015. V. 134, N 10. P. 78–101.
2. Донченко В.А., Кабанов М.В., Кауль Б.В., Нагорский П.М., Самохвалов И.В. Электрооптические явления в атмосфере: учеб. пособие. Томск: Изд-во НТЛ, 2015. 316 с.
3. Dubrovin D., Luque A., Gordillo-Vázquez F.J., Yair Y., Parra-Rojas F.C., Ebert U., Price C. Impact of lightning on the lower ionosphere of Saturn and possible generation of halos and sprites // Icarus. 2014. V. 241, N 10. P. 313–328.
4. Surkov V.V., Hayakawa M. Underlaying mechanisms of transient luminous events: A review // Ann. Geophys. 2012. V. 30, N 8. P. 1185–1212.
5. Babaeva N.Yu., Naidis G.V. Simulation of subnanosecond streamers in atmospheric-pressure air: Effects of polarity of applied voltage pulse // Phys. Plasmas. 2016. V. 23, N 9. 6 p.
6. Williams E.R. Sprites, elves, and glow discharge tubes // Phys. Today. 2001. V. 54, N 11. P. 41–47.
7. Robledo-Martinez A., Garcia-Villarreal A., Sobral H. Comparison between low-pressure laboratory discharges and atmospheric sprites // J. Geophys. Res.: Space Phys. 2017. V. 122, N 1. P. 948–962.
8. Панарин В.А., Скакун В.С., Соснин Э.А., Тарасенко В.Ф. Лабораторная демонстрация в воздухе красных и голубых диффузных мини-струй // Оптика атмосф. и океана. 2017. Т. 30, № 3. C. 243‒253.
9. Соснин Э.А., Панарин В.А., Скакун В.С., Тарасенко В.Ф. Моделирование голубых струй и стартеров с помощью апокампа, формируемого при пониженных давлениях воздуха // Оптика атмосф. и океана. 2016. Т. 29, № 10. C. 855‒868.
10. Соснин Э.А., Бакшт Е.Х., Панарин В.А., Скакун В.С., Тарасенко В.Ф. Мини-стартеры и мини-голубые струи в воздухе и азоте при импульсно-периодическом разряде в лабораторном эксперименте // Письма в ЖЭТФ. 2017. Т. 105, вып. 10. С. 600–604.
11. Tarasenko V.F., Panarin V.A., Skakun V.S., Sosnin E.A. Laboratory demonstration in the air red and blue mini-jets // J. Phys.: Conf. Ser. 2017. V. 927. P. 012062.
12. Соснин Э.А., Найдис Г.В., Тарасенко В.Ф., Скакун В.С., Панарин В.А., Бабаева Н.Ю. О физической природе апокампического разряда // ЖЭТФ. 2017. Т. 152, вып. 5. С. 1081–1087.
13. Piper L.G. Energy transfer studies on N₂(X¹Σ, n) and N₂(B³Π_g) // J. Chem. Phys. 1992. V. 97, N 1. P. 270–275.
14. Pancheshnyi S.V., Starikovskaia S.M., Starikovskii A.Yu. Collisional deactivation of N₂(C³Π_u, v = 0, 1, 2, 3) states by N₂, O₂, H₂, and H₂O molecules // Chem. Phys. 2000. V. 262, N 2–3. P. 349–357.
15. Naidis G.V. Positive and negative streamers in air: Velocity-diameter relation // Phys. Rev. E. 2009. V. 79. 5 p.
16. Hagelaar G.J.M., Pitchford L.C. Solving the Boltzmann equation to obtain electron transport coefficients and rate coefficients for fluid models // Plasma Sources Sci. Technol. 2005. V. 14, N 4. P. 722–733.
17. Rotem A., Rosenwaks S. Laser induced fluorescence studies of molecular nitrogen // Opt. Eng. 1983. V. 22, N 5. P. 564–570.
18. Bachmann R., Li X., Ottinger Ch., Vilesov A.F. Molecular-beam study of the collisional intramolecular coupling of N₂(B³Π_g) with the N₂(A³Σ) and N₂(W³Δ_u) states // J. Chem. Phys. 1992. V. 96, N 7. P. 5151–5164.
19. Popov N.A. Pulsed nanosecond discharge in air at high specific deposited energy: Fast gas heating and active particle production // Plasma Sources Sci. Technol. 2016. V. 25, N 4. 17 p.
20. Fullekrug M., Diver D., Pincon J.-L., Renard J.-B., Phelps A.D.R., Bourdon A., Helling C., Blanc E., Honary F., Kosch M., Harrison R.G., Sauvaud J.-A., Lester M., Rycroft M., Horne R.B., Soula S., Gaffet S. Energetic charged particles above thunderclouds // Surv. Geophys. 2013. V. 34, N 1. P. 1–41.
21. Pasko V.P., George J.J. Three-dimensional modeling of blue jets and blue starters // J. Geophys. Res. 2002. V. 107, N A12. 16 p.