Cluster growth in binary N2–Kr supersonic jets: effect of initial gas temperature and krypton gas concentration
Ключові слова:
supersonic jet, mixed clusters, dual-phase structure, heterogeneous nucleation, latent heat of condensationАнотація
Вперше проведено електронографічну діагностику вільних від підкладки кластерів, сформованих у бінарних струменях
N2–Kr, що розширюються через надзвукове сопло у вакуум. Вміст криптону у газових сумішах складав 0,5, 1 та 6 моль %, виміряні середні розміри агрегацій у кластерному пучку коливалися від 500 до 30000 молекул на кластер. Виявлено зміну механізму нуклеації у струмені з гомогенного на гетерогенний при зменшенні температури Т0 газової суміші на вході в сопло від 120 до 100 К, що суттєво вплинуло на розміри, фазовий та компонентний склад кластерів. Вперше виявлено ефект пригнічення росту кластерів шляхом додаванням домішки з більшою енергією міжмолекулярного зв’язку. Показано, що ефект обумовлений кінетикою конденсації газів у надзвуковому струмені та проявляється при збільшенні вмісту криптону до 6 моль % та Т0 = 120 К. Встановлено, що інтенсифікація росту кластерів на введених криптонових зародкових центрах при вмісті криптону до 1 моль % та Т0 = 100 К відбувається завдяки збільшенню частки ГЦК фази відносно ГЩП.
