Electrical and optical characteristics of a nanosecond pulsed electrical discharge in air in contact with a water droplet for various electrical conductivities
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Interactions between pulsed electrical discharges and liquid dielectric materials have emerged as a growing research field with interests in fundamental discharge physics and subsequent applications. Herein, we present an experimental study on the dynamics of nanosecond discharges in air in the presence of a water droplet with various electrical conductivities (EC) and at different applied voltages ( V a ). The discharges are characterized optically, by employing time-resolved ICCD imaging and optical emission spectroscopy, and electrically, by acquiring the current–voltage waveforms for every discharge. The results show that three modes of discharge can be obtained: i) streamer discharge between the cathode and the droplet, ii) streamer discharge between the cathode and the droplet as well as between the anode and the droplet, and iii) spark discharge that connects the two electrodes and propagates over the droplet. We find that the probability to obtain one of the three discharge modes is strongly related to the droplet’s EC and V a . Although the streamer’s ignition is relatively insensitive to EC, its transition to a spark can be finely controlled by the droplet’s EC. Time-resolved ICCD images show that the discharge initiates in the gap between the cathode and the droplet, followed by ignition between the anode/ground electrode and the droplet. Next, an extinction phase is observed before the ignition of a secondary streamer. Depending on the conditions, the discharge may transition to a spark, that is a channel with high emission intensity. We find that the duration of each stage of discharge propagation and the corresponding emission (path and intensity) are sensitive to the droplet’s EC. Finally, emissions from streamers (primary and secondary) and from sparks are analyzed using optical spectroscopy. We find that the emission from the streamers is dominated by the second positive system of N 2 , and that the droplet’s EC does not significantly affect the emission spectra nor the estimated rotational temperature of N 2 .
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».