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" -> 22

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 .. 16 17 18 19 20 21 < 22 > 23 24 25 26 27 28 .. 55 >> Следующая


д (In ve)!d (In E) = - (ум- v8- l)/(v. + vE +1). (3.5)

Поскольку, как мы уже отмечали, знаменатель этого выражения всегда положителен, то из сравнения полученного

61 выражения для ш с соотношением (3.5) следует, что условие развития рассматриваемой неустойчивости (Re((W)X)) совпадает с наличием отрицательной дифференциальной прсн водимости.

Примечательно, что для ряда газов отрицательная диф« ференциальная проводимость действительно известна. Такая зависимость, например, наблюдается в некоторых с меч сях молекулярных и благородных газов (рис. 3.4) [10]; В этих газах немонотонная зависимость ve (E) связана с тем, что имеется область напряженности электрического поля, где средняя энергия электронов, определяемая в основном

3 ?/NJO4eB-CM1

Рис. 3.4. Зависимость дрейфовой скорости электронов от параметра

ElN

потерями на возбуждение молекул газа, попадает в окрестность минимума транспортного сечения (минимум Рамзауэ-ра) на атомах благородного газа, которым главным образом определяется подвижность электронов.

Таким образом, в плазме объемных разрядов в некото< рых газах могут развиваться доменные неустойчивости, связанные с отрицательной дифференциальной проводи^ мостью.

§ 3.4. Доменные неустойчивости,

связанные с прилипанием электронов

К более медленным процессам в типичных для низко температурной плазмы условиях относится кинетика заря женных частиц. Это дает основание, анализируя процес установления концентрации заряженных частиц, считат процесс установления температуры и функции распреде ления электронов по энергиям квазистационарным.

62 Запишем уравнение баланса для электронов:

dne/dt = (у ve) пе ?j-t?. • (3.6І

Здесь vi, va— частоты ионизации и прилипания электронов, ?r—коэффициент электрон-ионной рекомбинации. При записи этого уравнения мы, во-первых, пренебрегли переносом электронов, во-вторых, считали, что концентрация отрицательных ионов составляет малую долю общего числа заряженных частиц. Эти предположения, существенно не сказываясь на конечном результате, упрощают рассмотрение.

При исследовании стационарного состояния на устойчивость по отношению к флуктуациям концентрации заряженных частиц, как мы уже говорили, можно считать, что температура электронов является функцией их концентрации именно в этот момент времени. Тогда, предположив, что

Пе = «<°> -f n<°» ехр (Ш),

и линеаризовав уравнение (3.6) в окрестности стационарного состояния, можно получить для со следующее выражение:

{ы = (v<0> Vi _v<».X) пі". (3.7)

Здесь мы считали, что коэффициент ?r не зависит от Te.

В случае шнуровых возмущений электрическое поле не изменяется, соответственно не изменяется и температура электронов. Поэтому

д(\пТе)!д (Xune) = O

и из (3.7) видно, что Re(('u>)<0, т. е. рассматриваемая мода возмущений не развивается.

В случае возмущений в виде доменов, учитывая, что

j = eneve = const, с помощью преобразования уравнения можно полечить

пгеЄ2\еТе/т\п = /2 = const, откуда " -

д (In Те)1д (In nt) = 2 Kym—Ve -1). (3.8)

Подставля это выражение в (3.7), получим

ш = 2 KS-V«» va)!(vn~ve - l)-?,n<°'-Прежде всего заметим, что

Vfvi-V^Ve > О,

63 поскольку скорость возрастания частоты ионизации с ростом температуры электронов всегда превосходит скорость роста частоты диссоциативного прилипания электронов. Физическая причина такого соотношения заключается в том, что потенциал ионизации молекул больше, чем энергия их диссоциации. Поэтому в ионизации участвуют более энергичные электроны, число которых возрастает с ростом средней энергии электронов тем более резко, чем больше их энергия. Например, при максвелловском распределении электронов по энергиям логарифмическая производная функции распределения электронов в области значений энергии (е), существенно превосходящих среднее значение (Te), ведет себя следующим образом:

/(e)~e/7V

Возвращаясь к выражению для ш, полученному выше, мы видим, что Re(Ito) может быть положительной, если Vm—Ve—1>0. Ранее мы видели, что при выполнении этого условия разовьется неустойчивость с характерным значением инкремента т. е. с характерным временем, определяемым временем установления электронной температуры. По этой причине рассматриваемая здесь неустойчивость никак не проявится, поскольку она более медленная и должна развиваться с инкрементом

Q = V?> ViIVm^e.

Рассмотрим теперь другую физическую ситуацию, ко^ торая может реализоваться в плазме объемного разряда, горящего в электроотрицательном газе. В такой плазме на ряду с прилипанием электронов может быть существенны процесс их отлипания от отрицательных ионов. Тогда процессах, определяющих концентрацию электронов, ско рости прилипания и отлипания могут быть существенн больше скоростей ионизации и рекомбинации, так что урав нение баланса электронов можно записать в виде

dne/dt = — vane + vdni, (3.

где Vd — частота отлипания электронов от отрицательно ионов.

Поскольку в рассматриваемом случае установление ко центрации положительных ионов определяется более ме ленными процессами ионизации и рекомбинации, то, ан лизируя временное уравнение (3.9), можно считать ко центрацию положительных ионов неизменной. С друг
Предыдущая << 1 .. 16 17 18 19 20 21 < 22 > 23 24 25 26 27 28 .. 55 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама