Статьи автора

Зажигание антрацита лазерным импульсом

Номер выпуска 3 от 14.09.2025

Изучено зажигание таблетированных образцов микрочастиц антрацита плотностью ρ = 1 г/см³ и диаметром d ≤ 63 мкм лазерными импульсами. При превышении критической плотности энергии H_cr⁽¹⁾ ≈ 0.15 Дж/см² во время лазерного импульса происходят оптический пробой поверхности образцов и образование плазменного факела с временем жизни ≥ 5 мкс. Амплитуда свечения плазмы в зависимости от плотности энергии лазерных импульсов описывается в рамках модели оптического пробоя. По спектрам свечения идентифицировано наличие в плазме следующих атомов и молекул: C, C⁺, Ca⁺, Fe⁺, Fe, CN, C₂, CO. При плотности H > H_cr⁽²⁾ в образцах антрацита, как и в образцах каменного угля, происходят инициирование термохимических реакций в объеме микрочастиц, выход и воспламенение летучих веществ и нелетучего остатка в субмиллисекундном временном интервале.

2 0

Лазерное зажигание микрочастиц низкометаморфизованного каменного угля в диапазоне размеров 0.4–33 мкм

Номер выпуска 3 от 14.09.2025

Исследовано зажигание микрочастиц низкометаморфизованного каменного угля марки “ДГ” (длиннопламенный газовый) для фракций с распределением в диапазоне размеров d = 0.4–33 мкм при воздействии лазерных импульсов (1064 нм, 120 мкс, 1.3 Дж). Установлено совпадение кинетических характеристик зажигания углей при воздействии лазерных импульсов с различными плотностями энергии на образцы как в узком, так и широком диапазонах размеров частиц. Минимальные значения трех изученных пороговых плотностей лазерной энергии для стадий зажигания получены для фракции частиц угля размером 2.2 мкм. При работе с угольной пылью следует учитывать, что при воздействии тепловых источников энергии наиболее легко воспламеняемыми являются частицы с размерами 1–10 мкм.

0

Зажигание каменных углей лазерными импульсами второй гармоники неодимового лазера в режиме модуляции добротности

Номер выпуска 3 от 14.09.2025

Изучено зажигание таблетизированных образцов каменных углей следующих марок: длинно-пламенного газового (ДГ), газового (Г), жирного (Ж), коксового (К), с размерами частиц ≤ 63 мкм лазерными импульсами с длиной волны λ = 532 нм, длительностью τ_i = 10 нс. При превышении критической плотности энергии излучения H_cr⁽¹⁾, конкретной для каждой марки угля, происходят оптический пробой и образование плотной плазмы со сплошным спектром свечения. По мере разлета и разрежения плазмы в спектрах регистрируется свечение ионов углерода CII, возбужденных атомов азота N, возбужденных молекул углерода C₂ и окиси углерода CO. Максимум интенсивности свечения плазмы наблюдается по окончании лазерного импульса, время релаксации свечения составляет ~1 мкс. Амплитуда свечения плазмы нелинейно возрастает с ростом плотности энергии лазерных импульсов. При плотности энергии излучения H ≥ H_cr⁽²⁾, конкретной для каждой марки угля, происходит инициирование термохимических реакций в объеме микрочастиц и зажигание угольных частиц в субмиллисекундном временном интервале.

0