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" -> 30

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 .. 24 25 26 27 28 29 < 30 > 31 32 33 34 35 36 .. 55 >> Следующая


d(neve)/dx^>dne/dt.

Как показывают результаты численных исследований, эти предположения, упрощая задачу, тем не менее позволяют удовлетворительно описать поведение катодного слоя. С учетом сделанных предположений система (4.13)

85 приобретает вид

д (neve)/dx = anevе, dti;/dt — д (TiiVi)Idx = oi.neve,

dE?x=—4я ent. (4.14)

Из последнего уравнения (4.14) имеем напряженность электрического поля в катодном слое

E (х) = Ec0—AnenlX. (4.15)

Считая, что ?с0>?0, где ?0 — напряженность электрического поля на границе катодного слоя с плазмой несамостоятельного разряда, из (4.15) получим выражения для толщины катодного слоя и катодного падения потенциала Uc: •

Ic = EJAnenh Uc = EJJ 2 = E2JSnenl. (4.16)

Проинтегрировав первые два уравнения (4.14) по толщине катодного слоя, имеем

lcdnlldt = neve\lc—nlvh

'Icufa)- <4'17>

Объединяя выражения (4.17), получим уравнение для концентрации ионов в катодном слое:

Jc

дпі

L

dt

nivi [У і exP ^ adx

(4.18)

Для того чтобы сделать систему уравнений (4.16), (4.18) замкнутой, необходимо написать уравнение для напряженности электрического поля на катоде Ec0. Заметим, что из системы (4.13) следует уравнение для сохранения полного тока разряда

1 дЕ , . 4я dt I»'

(4-19)

где і=е(п^йе+ПіЮі) — ток проводимости, а /0 — полный ток разряда, равный сумме тока проводимости и тока смещения, описываемого членом (1/4я) (дЕ/ді). 1

Из (4.19), с учетом граничных условий на катоде (4.13), следует уравнение для напряженности электрического поля Ес(> на катоде:

Іт = /о-«Но,. (4.20)

86 Здесь учтено, ЧТО Y/<Cl, вследствие чего у поверхности катода пе<СЩ.

Уравнения (4.16), (4.18), (4.20) образуют систему, описывающую нестационарное поведение катодного слоя при изменении плотности тока разряда. С учетом уравнения (4.6) мы получаем полную систему уравнений, описывающую развитие во времени флуктуаций параметров катодного слоя и плотности тока разряда. Стационарное решение этой системы имеет вид

/EcJineni \

AneniVi = Ja, 7,-ехр( ^ adx)=\. (4.21)

Линеаризуя уравнения (4.16), (4.18), (4.20), (4.6) относительно малых отклонений 6я;=яг—Ui и SEca = Ec0—Ec0 от стационарного решения, приходим к системе уравнений для флуктуаций параметров:

д (6?с0) ka0Ec0 с J7 Zka0El,

dt

дфп{) = , П?і_ dt Ec0

!ф2 8Ес0— (4.22)

en; V Ietli J

Eco

MP ( - J1) eXP

\ EcJ !Ii J



Здесь для величины а использована та же аппроксимация, что и в гл. I:

a = Ap exp (— Вр/Е).

Задавая зависимость флуктуаций от времени в виде

8Ес0 = 6?*0 exp (W), 8nt — Sni exp (vt),

из (4.22) получим выражение для инкремента неустойчивости:

v = + '(4.23)

2 -1- V 4

где

a=±(klc^ + In-Y

T0 V с ?о Yi-/

Г&/ Еса / EcoV(Ec0) _Ecoa (Eco)'

т0 Yі с F~ ' *

87 т(,=IJvi — характерное время пролета ионом катодного слоя. Из (4.23) следует, что инкремент неустойчивости положителен при характерном размере возмущения Z0= Uk, удовлетворяющем неравенству

Ec о

2 ^ adE о

Ir Ec

1 ^ с со

^ T E0

1

Ec0a (Ecfl)-

(4.24)

Как видно, это выражение близко к полученной выше оценке размера нарастающих возмущений (4.11), (4.12). Формулы (4.23) дают также возможность оценить время развития возмущений т=ї 1/v. В случае Ь<^а

— 1 \kl

Ec0 Ес0а, (Eca)

Eco

S-

dE

(4.25)

Видно, что характерным временем развития приэлектрод-ной неустойчивости является время пролета ионами катодного слоя.

§ 4.3. Особенности развития объемных неустойчивостей в несамостоятельном разряде

Мы уже отмечали, что примечательной чертой несамостоятельного разряда является то, что скорость появления электронов в объеме определяется внешним источником ионизации и слабо зависит от параметров среды. Поэтому несамостоятельный разряд в сравнении с самостоятельным обладает значительно большей устойчивостью и однородностью горения, особенно при давлениях газа порядка 100 Тор и выше. Однако и в несамостоятельных разрядах возможно развитие целого ряда неустойчивостей, приводящих к срыву однородного разряда в дугу, ^иже мы остановимся на особенностях развития основных неустойчивостей несамостоятельного разряда.

4.3.1. Перегревная неустойчивость несамостоятельного разряда. Развитие перегревно-ионизационной неустойчивости в несамостоятельном разряде, так же как и в самосто-

88 ятельном, описывается уравнениями (3.11) — (3.13). Соответственно и время развития неустойчивости определяется тем же выражением:

у р<°> Tin== 7—1 5<°>?2

а (In а) a (in N)

Различие самостоятельного и несамостоятельного разрядов заключается в зависимости о от концентрации газа N. Действительно, в самостоятельном разряде, где концентрация электронов определяется формулой (3.25), логарифмическая производная проводимости имеет вид

I d(InCryd(InAr) I «?A7?>l. (4.26)

В несамостоятельном разряде при ионизации газа внешним источником концентрация электронов

пе = (KJbNftr)^.

Здесь Jb — интенсивность источника ионизации, ?r — коэффициент электрон-ионной рекомбинации, ч — коэффициент пропорциональности, зависящий от свойств молекул газа и характеристик источника ионизации. Учитывая также, что подвижность электронов обратно пропорциональна плотности газа, получим зависимость а от N:
Предыдущая << 1 .. 24 25 26 27 28 29 < 30 > 31 32 33 34 35 36 .. 55 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама