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" -> 17

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 .. 11 12 13 14 15 16 < 17 > 18 19 20 21 22 23 .. 55 >> Следующая


46 денне NR превышает определенное значение, зависящее от свойств газа и от отношения ElN (последнее определяет значения параметров kex, k\ и ?r).

Численные оценки показывают, что рассмотренный механизм контракции разряд реализуется в таких газах, как, например, N2 и СО при значениях NR>IO17 см~2. Это'качественно согласуется с результатами экспериментальных исследований контракции разряда.

§ 2.5. Вольт-амперная характеристика

тлеющего разряда в трубках

Как следует из рассмотрения, проведенного в § 2.1, если тлеющий разряд горит в диффузионном режиме и температура газа близка к температуре стенок разрядной трубки, электрическое поле в положительном столбе не зависит эт концентрации электронов и, следовательно, от тока разряда. В этом случае электрическое поле определяется балансом процессов собственной ионизации газа электронами ідазмьі и диффузии электронов на стенки трубки (см. (2.3)). Это означает, что вольт-амперная характеристика разряда іредставляет собой горизонтальную прямую.

Однако по мере увеличения тока, естественно, начнут іграть существенную роль физические процессы, приводя-цие к контракции разряда и рассмотренные нами в пре-(ыдущих параграфах. Поскольку универсальным механиз-юм контракции, присущим всем газам, является тепловой, »ассмотрим влияние роста температуры газа и объемной «екомбинации электронов на вольт-амперную характерис-ику тлеющего разряда в трубках.

Растущий с увеличением тока разогрев газа приводит і разрежению газа в приосевой области разрядной трубки і соответственно к возрастанию локального значения па->аметра ElN. Вследствие этого частота ионизации газа рез-ю (экспоненциально) увеличивается (см. (2.7)). Время же* кчезновения электронов (как за счет диффузии, так и за :чет рекомбинации) зависит от температуры газа сущест-енно слабее. Поэтому для сохранения стационарной кон"-,ентрации электронов в положительном столбе напряжен-ость электрического поля газового разряда должна умень-шться, т. е. разогрев газа должен приводить к падающей ольт-амперной характеристике тлеющего разряда. Именно акая характеристика и наблюдается на опыте.

По мере роста тока разряд из диффузионного режима орения перейдет в объемный. При этом разряд начнет

47 контрагировать, и в случае небольшой термической неод; родности газа в положительном столбе зависимость к» центрации электронов от радиуса с помощью выражен

(2.11) можно записать в виде

л. (О = пе (T0) 8аа~а [ 1 + (r/o, г0)2]~2- (2,

Здесь пе{Т„) — концентрация электронов, соответств} щая плотности газа около стенки разрядной трубки, определяется выражением (2.9) и а2— меньший из корі

(2.12), соответствующий контрагированному столбу разря, Подчеркнем, что выражение (2.11) получено в пред

ложении малой неоднородности температуры в полоз тельном столбе, когда

AT (г)/Тл < 1.

Вследствие этого подвижность электронов можно счит, постоянной вдоль радиуса трубки и из (2.41) можно леї получить следующее выражение для тока разряда: R

J = 2лцееЕ J j (г) rdr=8n^ g . (2.

о 0

Здесь через Q0 обозначена электрическая мощность, вь| ляющаяся в плазме с концентрацией электронов пе(7 Воспользовавшись определением г0 (2.9) и учитьн неравенство (2.13), преобразуем (2.42) к виду

j = (2..

Bp \ 8WTlE 1 к

Учитывая, наконец, что Q0~exp(—BplET0), из (2. получим, что

а In J _ Ri Bp ,„.

o In E ~ 8 Л ETfj '

Отсюда видно, что с началом контрагирования, т, перехода к объемному термически неоднородному по жительному столбу, вольт-амперная характеристика р ряда становится падающей.

С дальнейшим ростом тока разогрев га^а станет е большим, так что приближение слабой неоднородно температуры, в котором получено выражение (2.43), на шится. В этом случае, до тех пор пока радиус положите ного столба не достиг своего предельно малого значеі (2.15), вольт-амперную характеристику разряда можно ределнть следующим образом.

48 В случае больших перепадов температуры газа внутри объемного положительного столба мы можем записать выражение для тока газового разряда в следующем приближенном виде:

J = ene\ieEnRl (2.45)

Здесь Rc— радиу^р контракции положительного столба, для оценки которого воспользуемся сильной экспоненциальной зависимостью (2.7) частоты ионизации и, следовательно, концентрации электронов и плотности тока от отношения EIN. С учетом этого обстоятельства естественно определить значение Rc как характерный радиус, на котором показатель экспоненты (2.7) меняется на единицу, т. е. определить Rc с помощью равенства

[Т (O)-T (Rc)JIT (0) = ET (0)/Вр. (2.46)

Распределение температуры газа внутри положительного столба в рассматриваемом случае найдем из решения уравнения теплопроводности

<н = (2-47)

где

Ґ JElnRl при 0 < г < Rc,

Q=t 0 при Rc < г KR.

Граничные условия:

'P

dr

T(R)-=T0, ?(0) = 0.

Аппроксимировав зависимость от температуры коэффициента теплопроводности газа степенной функцией

X (Т)='х (T0) (Г/Г.)*,

можно найти решение уравнения (2.47), удовлетворяющее граничным условиям:
Предыдущая << 1 .. 11 12 13 14 15 16 < 17 > 18 19 20 21 22 23 .. 55 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама