مدل پایۀ محاسبۀ دمای ماکروسکوپیک شعلۀ پلاسمایی و مقایسه با دمای برانگیختگی الکترونی به روش بیناب ‌نمایی برای مشعل قوسی غیرانتقالی با جریان مستقیم

روش بیناب نمایی به عنوان روش تشخیصی برای پلاسماهای آزمایشگاهی بسیار متداول است. پژوهش حاضر با توجه به روش بیناب نمایی از دو منظر قابل توجه و ارزش است. یکی این که دمای ماکروسکوپیک شعلۀ پلاسمایی مورد نظر با جزییات پایه و دقیق مورد تحلیل قرار گرفته است. در گزارش‌های بین‌المللی نیز نسبت به دمای برانگیختگی الکترونی، بسیار کمتر به آن پرداخته شده، و در گزارش‌ های داخلی نیز شاید حتی یافت نشود. از این‌رو بررسی آن قابل توجه و حائز اهمیت است. در نگاه دوم نیز با توجه به طراحی یک مشعل حرارتی، تخمین دما و مشخصات بینابی مشعل جدید، لازم و هدفمند بوده است. نتایج با استفاده از روش رسم بولتزمن، تحلیل دقیق از نمودار فرتریت و انتخاب شاخۀ p در گذار معروف به سامانۀ منفی اول  n2+(b-x) ببرای مولکول دو‌اتمی نیتروژن غالب در هوا، محاسبه شده است. با انتخاب دقیق اعداد کوانتمی ترازهای چرخشی در شدت‌های بیشینۀ بیناب مربوطه، دمای ماکروسکوپیک شعلۀ پلاسمایی و دمای برانگیختگی الکترونی مشعل، به ترتیب در حدود  2000 (0.17 ev) و 6400 (0.52 ev)  کلوین به دست آمده است. نتایج دمایی این نمونه مشعل حرارتی با گزارش های معتبر بین المللی مقایسه شده و نیز با رهیافت ترمودینامیکی در همین شرایط در نوار کمترین دمای قابل انتظار قرار دارد. یعنی با یک شعلۀ پلاسمای حرارتی نزدیک به دمای تحریک الکترونی (بیش از 4000 هزار کلوین) فاصله داریم. بنابراین، برای طراحی دقیق یک مشعل حرارتی با الکترودها و پارامترهای مناسب برای رسیدن به دمای ماکروسکوپیک در گسترۀ 2000 تا 4000 کلوین، این طراحی در کمترین دما یا کمترین بهرۀ دمایی برای طرح آینده (با هدف ساخت مشعل زباله سوز) قرار دارد و این نتایج مهم و ضروری به شمار می‌آیند.