Mapping of thermal plasma jet non-linear dynnamics in reconstructed phase space

0330203 - ÚT 2010 RIV JP eng J - Journal Article
Gruber, Jan - Hlína, Jan - Šonský, Jiří
Mapping of thermal plasma jet non-linear dynnamics in reconstructed phase space.
[Mapování nelineární dynamiky proudu plazmatu v rekonstruovaném fázovém prostoru.]
Journal of Plasma and Fusion Research SERIES. Roč. 8, č. 2009 (2009), s. 900-905. ISSN 1883-9630.
[International Congress on Plasma Physics /14./. Fukuoka, 08.09.2008-12.09.2008]
Institutional research plan: CEZ:AV0Z20570509
Keywords : thermal plasma * correlation dimension * non-linear dynamics
Subject RIV: BL - Plasma and Gas Discharge Physics
www.jspf.or.jp/JPFRS/index.html

Thermal plasma jet optical radiation was observed by arrays of optical fibers and by a high-speed CCD camera. We then use the method of time-embeddings for reconstruction of dc plasma torch dynamics in the reconstructed phase space. Different properties of the plasma flow dynamics and dependence of this dynamics on input conditions (gas flow rate) are then described. We focused on non-linear and chaotic phenomena and tried to estimate the correlation dimension related to the (supposed) strange attractor of the dynamics. Sufficient spatial resolution allowed us to map the distribution of this estimated correlation dimension in different areas of the plasma jet and to compare it with the distribution of significant oscillations. This offers alternative method to describe the dynamics and provides strong tool for the analysis of the stability of plasma torch working conditions.

Prostřednictvím pole optických vláken a pomocí vysokorychlostní CCD kamery jsme pozorovali vyzařování proudu termického plazmatu. Poté jsme použili metodu časově zpožděných řad k rekonstrukci dynamiky DC plazmatronu v rekonstruovaném fázovém prostoru. V článku jsou popsány některé vlastnosti dynamiky proudu plazmatu a závislosti této dynamiky na vstupních podmínkách (rychlosti průtoku plynu). Zaměřili jsme se na nelineární a chaotické fenomény a pokusili jsme se odhadnout korelační dimenzi (předpokládaného) podivného atraktoru dynamiky. Dostatečné prostorové rozlišení nám umožnilo mapovat rozložení této odhadnuté korelační dimenze v různých oblastech proudu plazmatu. Toto rozložení jsme srovnali s rozložením význačných oscilací. Naše metoda nabízí alternativní způsob k popisu dynamiky a poskytuje vhodný nástroj k analýze stability operačních podmínek plazmatronů.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0176047