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Plasma Wind Tunnel Investigation of European Ablators in Nitrogen/Methane Using Emission Spectroscopy

机译：发射光谱法研究欧洲氮和甲烷烧蚀剂的等离子风洞

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For atmospheric reentries at high enthalpies ablative heat shield materials are used, such as those for probes entering the atmosphere of Saturn’s moon Titan, such as Cassini-Huygens in December, 2004. The characterization of such materials in a nitrogen/methane atmosphere is of interest. A European ablative material, AQ60, has been investigated in plasma wind tunnel tests at the IRS plasma wind tunnel PWK1 using the magnetoplasma dynamic generator RD5 as plasma source in a nitrogen/methane atmosphere. The dimensions of the samples are 45 mm in length with a diameter of 39 mm. The actual ablator has a thickness of 40 mm. The ablator is mounted on an aluminium substructure. The experiments were conducted at two different heat flux regimes, 1.4 MW/m2and 0.3 MW/m2. In this paper, results of emission spectroscopy at these plasma conditions in terms of plasma species’ temperatures will be presented, including the investigation of the free-stream species, N2andN2+, and the major erosion product C2, at a wavelength range around 500 nm–600 nm.
机译：对于高焓的大气折返，使用烧蚀热屏蔽材料，例如用于进入土星卫星Titan大气的探针，例如2004年12月的Cassini-Huygens。在氮气/甲烷气氛中表征此类材料非常重要。 。在IRS等离子风洞PWK1的等离子风洞测试中，使用了等离子动态发生器RD5作为氮/甲烷气氛中的等离子源，对欧洲烧蚀材料AQ60进行了研究。样品的尺寸为45毫米长，直径39毫米。实际的烧蚀器的厚度为40 mm。消融器安装在铝子结构上。实验是在两种不同的热通量范围内进行的，分别为1.4 MW / m2和0.3 MW / m2。本文将介绍在等离子条件下根据等离子物质的温度进行的发射光谱的结果，包括对自由流物质N2和N2 +以及主要侵蚀产物C2的研究，其波长范围为500 nm– 600 nm。

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