Научный архив: статьи

Спад мощности резонансного УФ-излучения в лампах низкого давления с разрядом в парах ртути и инертных газах определяется образованием слоя адсорбированной ртути на поверхности кварца. Защитное покрытие внутренней стороны кварцевой колбы препятствует адсорбции ртути и увеличивает ресурс лампы. Предложена методика ускоренной оценки качества защитного покрытия и ресурса ламп.

Рассмотрены влияние силы тока разряда, давления паров ртути и давления инертного газа на интенсивность и КПД генерации линии 185 нм. Проведено исследование спектров пропускания ВУФ‐излучения (вакуумного ультрафиолетового) защитными покрытиями из оксидов редкоземельных металлов и алюминия.

Впервые измерены катодное и анодное падения напряжения в мощных амальгамных лампах низкого давления. Погонная электрическая мощность лампы 2,4 Вт/см, рабочий ток 3,2 А, его частота 43 кГц. Метод определения катодного падения напряжения основан на изменении падения напряжения на электродах лампы при изменении тока накала ее электродов в стационарном режиме работы. Другим независимым способом определено суммарное (катодное плюс анодное) падение напряжений на электродах лампы. Максимальное катодное падение напряжения 10,8 В, анодное падение напряжения, соответствующее максимальному катодному падению напряжения, составило 2,4 В. Показано, что в мощных амальгамных лампах низкого давления анодное падение напряжения вносит значительный, а в некоторых случаях основной вклад в нагрев электродов, поэтому им нельзя пренебрегать при конструировании электродных узлов и электронного пускорегулирующего аппарата (ЭПРА), работающих на токах частотой в десятки килогерц.

В составе мелкодисперсного осадка, доставленного с поверхности Международной космической станции (МКС), обнаружены частицы космической пыли, частицы ме- теороидного, вулканического и морского происхождения, обогащенные органикой. Эти частицы присутствуют в экзосфере Земли и в условиях корпускулярного, рентге- новского и ультрафиолетового облучения являются агрессивным агентом для мате- риалов поверхности орбитальных станций. Анализ элементного состава осадка на по- верхности МКС позволил оценить влияние обнаруженных элементов на стойкость конструкционных материалов орбитальных объектов, а также установить источ- ники их поступления на поверхность МКС

Исследования по программе космического эксперимента «Тест» физико-химических свойств образующегося мелкодисперсного осадка на поверхности Международной космической станции (МКС) подтвердили возможность его активного участия в агрессивном влиянии собственной внешней атмосферы на развитие микродеструкции материалов МКС. Приведен пример влияния на герметичность уплотнений в иллюминаторах химических элементов высокого сродства к электрону из состава вулканических газов, достигающих поверхности МКС. Наличие графита на стеклах иллюминаторов, пробоотборниках и очистителях указывает на процессы деградации материалов уплотнителя, что может привести к утечкам газовой среды. Эксперимент «Тест» показал, что естественное загрязнение поверхности МКС космозолями требует рассмотрения старения материалов станции и их коррозионной устойчивости с учетом внешней среды.

Экспериментально исследованы процессы растекания импульсного тока с шаровых электродов и электрический пробой в кварцевом песке. При плотностях тока на электроде больше критической величины происходит нелинейное уменьшение сопротивления заземления в результате искрообразования в грунте. Определены значения критической напряженности электрического поля ионизациия и пробоя. Показано, что на электроде развивается ионизационно-перегревная неустойчивость, которая приводит к контракции тока и образованию плазменных каналов.

Исследована зарядка частиц Al2O3 размером от 20 до 40 мкм в воздушном потоке, проходящем через область многоэлектродного коронного разряда. Коронный разряд создавался системой проволочных электродов, расположенных поперек потока. Измерение заряда и массы частиц производилось с помощью линейной электродинамической ловушки. Среднее отношения заряда к массе частиц, прошедших через коронный разряд при напряжении 18 кВ, составило 1,69×1013 e/г для положительной полярности и 1,35×1013 e/г для отрицательной.

Рассмотрены основные физические методы дезинфекции воздуха, воды и поверхностей, такие как фильтрация, озонирование, воздействие ультрафиолетовым излучением, фотокатализ, холодная плазма, электрический разряд, электропорация в электрическом поле. Основное внимание уделено рассмотрению традиционных и новых методов обеззараживания воздуха. Даны рекомендации по применения импульсного УФ-излучения. Проанализированы возможности применения электрического поля для дезинфекции воды и воздуха.

Выполнен теоретический анализ возможностей термокондуктометрического метода и рассчитаны коэффициенты теплопроводности газовых смесей с малой примесью водорода, используя разбиение газовой смеси на две компоненты, одна из которых состоит из смеси тяжелых молекул, а другая – легкий водород. Для уменьшения влияния неконтролируемого изменения концентрации газовой смеси было предложено проводить дополнительные измерения теплопроводности компоненты из смеси тяжелых газов, для чего водород удалялся путем каталитического сжигания.

Выполнен анализ перспективности применения УФ-излучения 222 нм эксимерных KrCl-ламп для обеззараживания воздуха и поверхностей. Предполагаемые основные преимущества излучения 222 нм, заключающиеся в возможности проводить обеззараживание в присутствии людей, и более высокая бактерицидная эффективность по сравнению с длиной волны 254 нм ртутных и амальгамных ламп низкого давления, проходят экспериментальную проверку. Исследования показывают противоречивые результаты о безопасности такого излучения для кожи и для глаз млекопитающих. Инактивация вирусов и простых бактериологических штаммов УФ-излучением 222 нм и 254 нм достигается при аналогичных УФ-дозах, однако для более крупных объектов (эндоспоры, грибы, гифы грибов) существенное преимущество имеет УФ-излучение 254 нм. Эффективность генерации УФ-излучения 222 нм в промышленных KrCl-лампах составляет 3–5 %, что существенно меньше, чем для ртутных и амаль-гамных ламп низкого давления 30–35 %.

Представлен критический анализ технологий обеззараживания воздуха на примерах оборудования производителей в России.

На основе анализа исследований свечения метеорных потоков, зарегистрированных в международных космических экспериментах «УФ-атмосфера» с 2019 г. и «Терминатор» на Международной космической станции, сделан вывод, что присутствие непрерывно движущиеся к Земле мельчайших частиц метеорных потоков является одной из причин периодического образования серебристых облаков в ограниченных широтах Земли. Анализ показал, что количество зарегистрированных случаев свечения метеоров в УФ области спектра в атмосфере превышает стандартное расчетное зенитное часовое число потоков, а установленная непрерывность и непостоянство частиц (плотности) в потоках кометных хвостов в эпоху активности объясняет регулярность образования и изменчивость структуры серебристых облаков. Регистрация серебристых облаков подтверждает динамичность околоземного пространства