Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Сидельковская Ф.П. "Химия N-вннилпирролидона и его полимеров" ()

Райт П. "Полиуретановые эластомеры" (Высокомолекулярная химия)

Сеидов Н.М. "Новые синтетические каучуки на основе этилена и олефинов" (Высокомолекулярная химия)

Поляков А.В "Полиэтилен высокого давления. Научно-технические основы промышленного синтеза" (Высокомолекулярная химия)

Попова Л.А. "Производство карбамидного утеплителя заливочного типа" (Высокомолекулярная химия)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Физическая химия -> Велихов Е.П. -> "Физические явления в газоразрядной плазме" -> 14

Физические явления в газоразрядной плазме - Велихов Е.П.

Велихов Е.П., Ковалёв А.С., Рахимов А.Т. Физические явления в газоразрядной плазме — М.: Наука, 1987. — 160 c.
Скачать (прямая ссылка): fizyavleniyavgazovoyplazme1987.djvu
Предыдущая << 1 .. 8 9 10 11 12 13 < 14 > 15 16 17 18 19 20 .. 55 >> Следующая


Важно отметить, что функция распределения электронов при малой степени ионизации гораздо более резко спадает с ростом энергии, чем максвелловская функция распределения. Проиллюстрировать это можно на следующем примере. Для того чтобы найти функцию распределения электронов в слабоионизованном газе, помещенном в электрическое поле, нужно решить кинетическое уравнение, которое называют уравнением Фоккера — Планка [5, § 22].= Это уравнение можно решить в явном виде, если предположить, что длина свободного пробега электронов Xe не зависит от энергии электронов. В этом случае функция распределения электронов, называемая распределением Друйвестейна,-имеет вид

/ (е) = const ехр [—є2 (еЕ%е)~2 3т/М]. (2.20]

Видно, что друйвестейновское распределение характеризуется гораздо более быстрым уменьшением числа электронов с ростом энергии, чем максвелловское распределение (в показателе экспоненты стоит е2 вместо е).

Очевидно, что «вступление в игру» неупругих соударений, роль которых будет возрастать с ростой энергии электронов (так как чем больше энергия электронов, тел большее число атомарных или молекулярных уровней они могут возбуждать), приведет к еще более быстрому уменьшению числа быстрых электронов.

Поэтому рост степени ионизации плазмы тлеющего разі ряда, приводящий к максвеллизациии функции распреде-

38 к;,см3/с

ления электронов, сопровождается увеличением доли быстрых электронов, энергия которых достаточна для ионизации атомов. Сказанное иллюстрируется рис. 2.2, взятым из работы J6],'в которой численно рассчитывалась энергетическая функция распределения электронов в ряде атомарных газов.

Естественно, что как только в плазме положительного столба наряду с выполнением условия (2.17) появляется резко растущая зависимость Vi(ZJe), контракция разряда обостряется .

УказанныйЦмеханизм обострения контракции тлеющего разряда в атомарном газе не проявится, если условие контрагиро-вания разряда (2.17) выполнится при столь большом значении концентрации электронов, когда одновременно даже для обкласти энергий электронов, превышающей порог ионизации атомов I, становится справедливым и неравенство (2.19). Это будет, если концентрация электронов превысит значение

'е+Дг-Аг^+ге

ъ/N

Рис. 2.2. Зависимость коэффициента ионизации ki от степени ионизации газа njN

пе> N

т

__ geo

M Aei

1\ (2.21)

В этом случае неоднородность температуры положительного столба в силу максвелловского характера энергетической функции распределения электронов уже слабее сказывается на радиальном распределении их концентрации.

Из сопоставления выражений (2.17) и (2.21) можно заключить, что в процессе увеличения тока тлеющего разряда в атомарном газе появление зависимости v{(ne) приведет к усилению контрагирования положительного столба, если параметр NR превысит некоторое минимальное значение, характерное для того или иного газа.

Покажем это на следующем примере. Положим, что неравенство (2.17) сводится к условию объемности газового Разряда (2.6). Преобразуем теперь это условие, выразив коэффициент амбиполярной диффузии через подвижность ионов и среднюю энергию (температуру) электронов

39 (Da=HiTJe):

ne^>\inTe/NR*e?r-, (2.22)

здесь ji;i— подвижность ионов, приведенная к единичной концентрации атомов.

Из неравенств (2.22) и (2.21) следует, что разряд начнет контрагировать (еще до того как произойдеї* максвеллиза-ция функции распределения электронов) только тогда, когда выполняется неравенство

Таким образом, только при выполнении условия (2.23),! накладываемого на параметр NR, постепенное увеличение роли межэлектронных соударений приведет к усилению тепловой контракции положительного столба.

Примечательно, что в противном случае постепенное приближение функции распределения электронов к мак-; свелловской, происходящее с ростом их концентрации, должно привести, наоборот, к некоторому «расконтраги-рованию» разряда в силу отмеченного выше обстоятельства более резкой зависимости немаксвелловской функции распределения электронов от их средней энергии.

Другим механизмом, обостряющим контракцию тлею* щего разряда в атомарных газах, может быть существенное изменение коэффициента электрон-ионной рекомбинации вдоль радиуса трубки. Механизм рекомбинации заряженных частиц и, следовательно, порядок величины соответствующих констант этого процесса определяются параметрами плазмы и в первую очередь типом присутствую щих в ней ионов. Так, рекомбинация атомарных положительных ионов с электронами происходит при соударения; трех частиц:

е+А+ + В-*А + В, (2.24

где третья частица В (в качестве которой может быть ка! электрон, так и тяжелая частица) уносит энергию, выделяю шуюся при соединении электрона и иона.

Поскольку в плазме тлеющего разряда степень иониза ции мала, то роль тройной рекомбинации весьма мала (трой ной рекомбинацией называется процесс, в котором в каче стве частицы В выступает еще один электрон). Так, коэффи циент ударно-излучательной рекомбинации в случае, еслі третьей частицей является электрон, находится в предела] Ю-13—IO"12 см3/с при температуре и концентрации элек
Предыдущая << 1 .. 8 9 10 11 12 13 < 14 > 15 16 17 18 19 20 .. 55 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама