BONAVENTURA, Zdeněk, Petr BÍLEK, Ján TUNGLI a Milan ŠIMEK. Analysis of secondary emission mechanism in electron avalanches propagating in cylindrical nanoruptures in liquid water. Plasma Sources Science and Technology. IOP Publishing Ltd, 2022, roč. 31, č. 3, s. 1-9. ISSN 0963-0252. Dostupné z: https://dx.doi.org/10.1088/1361-6595/ac4ddf.
Další formáty:   BibTeX LaTeX RIS
Základní údaje
Originální název Analysis of secondary emission mechanism in electron avalanches propagating in cylindrical nanoruptures in liquid water
Autoři BONAVENTURA, Zdeněk (203 Česká republika, garant, domácí), Petr BÍLEK (203 Česká republika, domácí), Ján TUNGLI (703 Slovensko, domácí) a Milan ŠIMEK (203 Česká republika).
Vydání Plasma Sources Science and Technology, IOP Publishing Ltd, 2022, 0963-0252.
Další údaje
Originální jazyk angličtina
Typ výsledku Článek v odborném periodiku
Obor 10305 Fluids and plasma physics
Stát vydavatele Velká Británie a Severní Irsko
Utajení není předmětem státního či obchodního tajemství
WWW URL
Impakt faktor Impact factor: 3.800
Kód RIV RIV/00216224:14310/22:00126393
Organizační jednotka Přírodovědecká fakulta
Doi http://dx.doi.org/10.1088/1361-6595/ac4ddf
UT WoS 000765966700001
Klíčová slova anglicky electron multiplication; secondary emission; electrostriction; electron avalanche; water; nanosecond discharge in liquid water
Štítky rivok
Příznaky Mezinárodní význam, Recenzováno
Změnil Změnila: Mgr. Marie Šípková, DiS., učo 437722. Změněno: 22. 2. 2024 10:43.
Anotace
Recently, a bouncing-like mechanism for electron multiplication inside long nano-ruptures during the early stages of nanosecond discharge in liquid water has been proposed in (Bonaventura 2021 Plasma Sources Sci. Technol. 30 065023). This mechanism leads to the formation of electron avalanches within nano-ruptures caused by strong electrostrictive forces. The avalanche propagation is a self-sustaining process: the electrons emitted from the water surface to the cavity support the propagation of the avalanche and the avalanche itself is a source of the parent electrons impinging on the surface of the nano-rupture and causing secondary emission. We analyze the process of the electron secondary emission directly from the simulation results of the electron avalanche propagation. This allow us to perform an in situ study of the secondary emission and related physical processes. We present the results of an extensive parametric study performed using the state-of-the-art simulation toolkit Geant4-DNA for modeling electron-liquid water interactions. It is shown that the typical lifetime of an electron in an avalanche is about 0.1 to 0.2 picoseconds and that the electron experiences about 4 bounces before ending up in liquid water. In addition, it is shown that the secondary electrons are formed in a layer adjacent to the nano-rupture surface that is only a few nanometres thin. The secondary electron velocity distribution at the moment of the electron birth, the velocity space of electrons (re-)emitted from the water, and the velocity space of electrons at the moment of their impact to the cavity surface are analyzed in detail. Electron bouncing and secondary electron generation efficiency are quantified using the secondary emission coefficient, the secondary emission efficiency, and the effective energy consumed to produce new electrons.
Návaznosti
GA18-04676S, projekt VaVNázev: Základní mechanismy nanosekundového výboje v kapalné vodě
Investor: Grantová agentura ČR, Základní mechanismy nanosekundového výboje v kapalné vodě
90097, velká výzkumná infrastrukturaNázev: CEPLANT
VytisknoutZobrazeno: 14. 7. 2024 23:09