De wetenschappers beschreven het fenomeen van de apokamp, door hen ontdekt en gereproduceerd in laboratoriumomstandigheden - de vorming van blauwe en rode plasmastralen die ontstaan bij de bocht van de ontlading in gassen. Het ontdekte fenomeen kan worden gebruikt om lichtverschijnselen te bestuderen die zijn waargenomen in de bovenste atmosfeer op een hoogte van tientallen kilometers boven gebieden met onweer. De resultaten van onderzoek door medewerkers van het Institute of High Current Electronics SB RAS worden in meer detail beschreven in het tijdschrift Physics of Plasmas. De studie van diffuse atmosferische drukontladingen en hun toepassingen werd ondersteund door de Russian Science Foundation (RSF).
Wetenschappers hebben het nieuwe fenomeen voor het eerst waargenomen tijdens experimenten om diffuus plasma bij atmosferische druk te creëren. Ze merkten op dat plasma-jets loodrecht op het midden van het afvoerkanaal verschenen. Door de experimenten te herhalen, bepaalden de wetenschappers de plaats waar de straal opkomt - het gebied van de plasmakanaalbocht, en het fenomeen werd apokamp genoemd naar de Griekse woorden από - "van" en κάμπη - "buiging". Voor het optreden van dit verschijnsel zijn twee elektroden en een puls-periodieke generator nodig, die hoogspanningspulsen vormt. In dit geval moet het kanaal van de elektrische ontlading doorbuigen, bijvoorbeeld door de helling van de elektroden. Uit deze bocht wordt een plasmastraal gevormd. De apokamp is waarschijnlijker als het gebruikte gas of gasmengsel elektronegatieve componenten zoals zuurstof bevat.
Apokampus-plasma bestaat uit twee delen: een tak, die in contact is met één kant van het kanaal van een puls-periodieke ontlading, en een stroom - een streamer (een geïoniseerd kanaal in een gas), waarvan de voorkant beweegt met een snelheid van 100-220 kilometer per seconde. De plasmatemperatuur van de apokampus in zijn verschillende delen varieert van 100 tot 1300 ° C.
Het ontdekte fenomeen kan worden gebruikt om blauwe jets (jets) en rode sprites te bestuderen - natuurlijke elektrische processen in de bovenste atmosfeer vergezeld van gloed. De belangstelling voor hun studie is de laatste jaren aanzienlijk toegenomen door de opkomst van steeds meer geavanceerde technische observatiemiddelen: zowel ruimtestations als speciale vliegtuiglaboratoria. Op dit moment is er weinig bekend over de aard van deze verschijnselen.
Experimenten die zijn uitgevoerd in het Laboratorium voor Optische Straling van het Instituut voor Hoge Stroom Elektronica (ISE) van de Siberische afdeling van de Russische Academie van Wetenschappen hebben aangetoond dat veel eigenschappen van blauwe jets en rode sprites samenvallen met de eigenschappen van apokamps bij overeenkomstige drukken. De fronten van de blauwe jet en de apokamp bewegen dus met dezelfde snelheid, en de spectrale kenmerken van de blauwe jets en rode sprites vallen samen met de spectrale kenmerken van de apokamp. Bovendien zijn de apokamp, blauwe jets en rode sprites qua kleur en vorm vergelijkbaar. Blauwe jets hebben bijvoorbeeld ook twee delen. De onderste, grenzend aan de onweerswolk, gloeit wit, net als het aanhangsel in de apokamp. Het bovenste deel heeft de vorm van een blauwe jet en is een streamer.
Apokampi bij verschillende drukken (in millimeters kwik) / Eduard Sosnin.
"Aangezien atmosferische ontladingen op grote hoogte erg moeilijk te bestuderen zijn en deze werken gepaard gaan met hoge materiaalkosten, dankzij de ontdekking van de ontladingsmodus met een apokamp, kunnen sommige van deze onderzoeken in laboratoria worden uitgevoerd, waardoor miniatuurblauwe jets en rode sprites ontstaan", voegde een van de auteurs van het werk, Viktor Tarasenko, toe. "Het is veel gemakkelijker dan in natuurlijke omstandigheden."
