Azot gazı deşarjlarının üretilmesi ve incelenmesi
Production and investigation of nitrogen gas discharges
Yazar: ÇAĞRI DURMUŞ
Danışman: PROF. DR. TAMER AKAN
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı / Yüksek Enerji ve Plazma Fiziği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu çalışmada azot gazı deşarjları üretilmiş ve bazı özellikleri incelenmiştir. Azot gazı deşarjları düşük basınçta borosilikat cam vakum odası içinde metal iki elektrot arasında 11 kV DC güç kaynağı kullanılarak üretilmiştir. Farklı basınçlarda üretilen düşük basınç DC azot gazı deşarjı dijital fotoğraf makinesi ile görüntülenmiştir. Basınç değişimi ile plazmanın yapısal değişimi gözlemlenmiştir. Aynı borosilikat cam vakum odası içinde iki metal elektrot arasında farklı basınçlarında, 18 kV-15 kHz AC güç kaynağı kullanılarak azot gazı deşarjları üretilmiştir. Üretilen farklı basınçlarda azot gazı AC deşarjlar dijital fotoğraf makinesi ile görüntülenmiş ve optik emisyon spektroskopisi (OES) ile incelenmiştir. Bununla birlikte aynı basınçta üretilen AC azot gazı deşarjının emisyon spektrumlarının, uygulama voltajı ve frekansa göre değişimi incelenmiştir. Azot gazı deşarjları atmosferik basınçta 18 kV-15 kHz AC güç kaynağı kullanılarak jet olarak üretilmiştir. Üretilen atmosferik basınç azot plazma jet, gaz akış hızına göre uzunluğunun değişimi incelenmiş olup üretilen jet uzunluğu yaklaşık olarak 2 cm'dir. Atmosferik basınçta üretilen azot plazma jet, OES ile de incelenerek gaz akış hızı ile emisyon spektrumlarındaki değişimler incelenmiştir. Bununla birlikte atmosferik basınç azot gazı plazma jetin elektron sıcaklığı ve elektron yoğunluğu hesaplanmıştır.

Abstract:
In this study, nitrogen gas discharges were produced and some properties were investigated. Nitrogen gas discharges were generated using a 11 kV DC power supply between two electrodes in a borosilicate glass vacuum chamber at low pressure. Low pressure DC nitrogen gas discharge produced at different pressures was visualized by using a digital camera. The structural changing of plasma was observed with pressure change. At different pressure values between two metal electrodes within the same borosilicate glass vacuum chamber, nitrogen gas discharges were generated using an 18 kV-15 kHz AC power supply. At different pressures produced, the nitrogen gas AC discharges were visualized with digital cameras and examined by optical emission spectroscopy (OES). In addition, the emission spectra of the AC nitrogen gas discharge produced at the same pressure were investigated according to the application voltage and frequency. Nitrogen gas discharges are produced as jet using an 18 kV-15 kHz AC power source at atmospheric pressure. The change of length of produced atmospheric pressure nitrogen plasma jet, according to the gas flow rate has been investigated and the produced jet length is approximately 2 cm. Nitrogen plasma jet produced at atmospheric pressure was examined with OES and the changes in gas flow rate and emission spectra were investigated. Furthermore, electron temperature and electron density of atmospheric pressure nitrogen gas plasma jet were calculated.