石英晶体的电弧等离子体烧蚀
等离子体物理
2021-03-04 v1
摘要
直径约1 cm的球形石英石已在300 Torr氦气气氛中暴露于石墨电极间的阳极电弧放电。电弧电流设为连续直流模式（30-150 A）或2 Hz脉冲模式（峰值220 A）。在数秒电弧等离子体处理后系统测量了各样品的烧蚀速率。电弧放电的光发射光谱（OES）诊断和二维流体模拟揭示了石英晶体的热通量传输与加热机制。发现吸收功率密度与所得穿透速率之间存在线性关联，在约150 W/cm2时最大穿透速率为15 cm/h。斜率的线性拟合给出比能量40 kJ/cm3。入射到样品表面的能量通量促进了从结晶二氧化硅到玻璃态二氧化硅的相变，经拉曼光谱表征。本研究指出了电弧等离子体技术在地热钻井应用中的强大潜力。
引用
@article{arxiv.2103.02118,
title = {Arc plasma ablation of quartz crystals},
author = {Carles Corbella and Sabine Portal and Michael Keidar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.02118},
year = {2021}
}