مدل پايۀ محاسبۀ دماي ماكروسكوپيك شعلۀ پلاسمايي و مقايسه با دماي برانگيختگي الكتروني به روش بيناب ‌نمايي براي مشعل قوسي غيرانتقالي با جريان مستقيم

روش بيناب نمايي به عنوان روش تشخيصي براي پلاسماهاي آزمايشگاهي بسيار متداول است. پژوهش حاضر با توجه به روش بيناب نمايي از دو منظر قابل توجه و ارزش است. يكي اين كه دماي ماكروسكوپيك شعلۀ پلاسمايي مورد نظر با جزييات پايه و دقيق مورد تحليل قرار گرفته است. در گزارش‌هاي بين‌المللي نيز نسبت به دماي برانگيختگي الكتروني، بسيار كمتر به آن پرداخته شده، و در گزارش‌ هاي داخلي نيز شايد حتي يافت نشود. از اين‌رو بررسي آن قابل توجه و حائز اهميت است. در نگاه دوم نيز با توجه به طراحي يك مشعل حرارتي، تخمين دما و مشخصات بينابي مشعل جديد، لازم و هدفمند بوده است. نتايج با استفاده از روش رسم بولتزمن، تحليل دقيق از نمودار فرتريت و انتخاب شاخۀ P در گذار معروف به سامانۀ منفي اول  N2+(B-X) ببراي مولكول دو‌اتمي نيتروژن غالب در هوا، محاسبه شده است. با انتخاب دقيق اعداد كوانتمي ترازهاي چرخشي در شدت‌هاي بيشينۀ بيناب مربوطه، دماي ماكروسكوپيك شعلۀ پلاسمايي و دماي برانگيختگي الكتروني مشعل، به ترتيب در حدود  2000 (0.17 eV) و 6400 (0.52 eV)  كلوين به دست آمده است. نتايج دمايي اين نمونه مشعل حرارتي با گزارش هاي معتبر بين المللي مقايسه شده و نيز با رهيافت ترموديناميكي در همين شرايط در نوار كمترين دماي قابل انتظار قرار دارد. يعني با يك شعلۀ پلاسماي حرارتي نزديك به دماي تحريك الكتروني (بيش از 4000 هزار كلوين) فاصله داريم. بنابراين، براي طراحي دقيق يك مشعل حرارتي با الكترودها و پارامترهاي مناسب براي رسيدن به دماي ماكروسكوپيك در گسترۀ 2000 تا 4000 كلوين، اين طراحي در كمترين دما يا كمترين بهرۀ دمايي براي طرح آينده (با هدف ساخت مشعل زباله سوز) قرار دارد و اين نتايج مهم و ضروري به شمار مي‌آيند.