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" -> 26

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 .. 20 21 22 23 24 25 < 26 > 27 28 29 30 31 32 .. 55 >> Следующая


Строгое исследование этой неустойчивости требует решения кинетического уравнения для функции распределения электронов с учетом ударов второго рода. Однако поскольку подобное решение возможно получить лишь численными методами, ограничимся качественным описанием, достаточно проясняющим физическую суть рассматриваемого явления

Будем считать, что коэффициент ударной ионизацш электронов является некоторой возрастающей функцией ко лебательной энергии <§: Vi = Vt(S). Полагая, что исчезно вение электронов из области разряда определяется элект рон-ионной рекомбинацией, найдем, что концентрация элек тронов

"e = v,(?)/?,. (3.37

Учтем теперь, что рассматриваемая неустойчивость разовьеі ся раньше тепловой, если в балансе колебательной энерги; молекул процессы V, Г-релаксации не важны, а значит, га не нагревается. Такое состояние может существовать стг ционарно, если уход колебательно возбужденных молеку; из объема осуществляется, например, за счет прокачк газа через разрядный промежуток с характерным врем<

74 нем t<CTv, т- В этом случае уравнение баланса колебательной энергии молекул можно записать в виде

N dS/dt = oE2—NSl х. (3.38)

Напомним, что а=еЦеПе — электронная проводимость. Выражая теперь пе с помощью (3.37), линеаризуем уравнение (3.38) относительно стационарного решения, предположив, что S = Sm + Sw ехр (iti>t — ikx). Легко убедиться, что в результате этой процедуры получим

1(0 = (V, — \) OwE2I(NSm), (3.39)

где Vi==Ed(InVl)Id(InS). Отсюда видно, что рассматриваемые шнуровые возмущения неустойчивы, если v;>l.

Примечательно, что нелинейная теория шнуровых не-устойчивостей, обусловленных ударами второго рода, дает, так же как и для тепловых неустойчивостей, взрывной характер развития возмущений. Продемонстрируем это Следующим образом. Будем считать, что

V, (S) = V^0' ехр (SKS»,

где (S) —некоторая величина, имеющая размерность энергии. Заметим, что приведенное выражение соответствует имеющимся в литературе численным расчетам зависимости частоты ионизации от колебательной энергии [12]. Нарастание колебательной энергии в развивающемся токовом шнуре будет определяться нестационарным уравнением

ire?2expJ>- (3-40)

Решив это уравнение и подставив решение в (3.37), найдем, что концентрация электронов нарастает по закону

„(0)

- ' .(3.41)

e (1-f/Tin)'

где Xin=N(S)I (ol0)E2) — характерное время взрыва.

§ 3.7. О некоторых других физических процессах, влияющих на устойчивость объемных разрядов

Как мы уже отмечали, физические процессы, протекающие в объемной газоразрядной плазме, отличаются большим многообразием. Наряду с рассмотренными выше, можно привести еще целый ряд физических процессов, способ-

75 ных, в принципе, повлиять на устойчивость объемных разрядов. Мы здесь ограничимся обсуждением физической природы этих неустойчивостей, не проводя подробного теоретического анализа. Краткость такого обсуждения оправдана тем, что диапазон значений инкрементов развития уже рассмотренных нами неустойчивостей перекрывает область значений инкрементов неустойчивостей, которые мы собираемся рассмотреть, так что на опыте выделить конкретное проявление того или иного механизма неустойчивости довольно трудно.

Известно, что многие атомы и молекулы могут сравнительно долго находиться в своих возбужденных (метаста-бильных) состояниях. Накопление частиц, находящихся в метастабильном состоянии, при определенных условиях может повлиять на концентрацию электронов в плазме, так как накопление таких частиц аналогично добавке в газ легкоионизуемых присадок. Поэтому ионизация этих возбужденных частиц (ступенчатая ионизация) может ускорять развитие шнуровых неустойчивостей.

К аналогичным последствиям может привести постепенная максвеллизация функции распределения электронов по энергиям с ростом их концентрации. При этом процесс развития неустойчивости б^дет обостряться за счет того, что повышенная концентрация электронов в токовых шнурах приведет к увеличению доли электронов с энергией, значительно превышающей среднюю, и соответственно к еще большему росту ударной ионизации. Для примера отметим, что указанный механизм развития шнуровых неустойчивостей характерен для разрядов в смесях, основным компонентом которых являются благородные газы. Такие газовые смеси широко используются в качестве рабочих сред эксимерных лазеров. При этом область электрофизических параметров плазмы объемного разряда в этих средах задается условием необходимого возбуждения именно метастабильных уровней атомов благородных газов, являющихся источником накачки эксимерных молекул. &го обстоятельство, собственно, и определяет и высокий уровень концентрации электронов, и существенность ступенчатой ионизации. ,

Еще один механизм, обостряющий развитие тепловой неустойчивости объемных разрядов, связан со сменой ионного состава в процессе разогрева газа (см. (2.28)). В благородных газах коэффициент диссоциативной рекомбинации электронов с молекулярными ионами ?r на несколько порядков превышает коэффициент рекомбинации электронов
Предыдущая << 1 .. 20 21 22 23 24 25 < 26 > 27 28 29 30 31 32 .. 55 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама