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" -> 32

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 .. 26 27 28 29 30 31 < 32 > 33 34 35 36 37 38 .. 55 >> Следующая


ne = Sl(va-k12n*). (4.3

Так же как и в случае неэлектроотрицательного газа, пр цесс роста концентрации электронов и легкоионизуемы частиц условно можно разбить на две стадии. На перво стадии, когда kxin*<^уа, разряд остается несамостоятел ным и nettS/va; на второй стадии, когда kl2n*wva, разря горит в самостоятельном режиме. Граница области самое тоятельного горения разряда определяется условием

kl2n*ne = S или = (4.39

На стадии несамостоятельного разряда из второго ура нения (4.28) получим зависимость от времени концентр ции возбужденных частиц:

Из уравнений (4.39) и (4.40) найдем время перехода ра ряда в самостоятельный режим горения:

S - [ 1 + »мт (SM- HIn {1 - Xhffwff' } "• Ml

Из (4.41) следует, что разряд в электроотрицательном га может перейти в самостоятельный режим горения при у ловии

Vfl[l+fel2T(S/Va)]

k01k12Nr (SIva)

92 В случае TiS/va>?ia неравенство (4.42) упрощается:

K1N > vfl. (4.43)

При выполнении условия (4.43) из второго уравнения (4.28) и из (4.38) можно получить выражение, определяющее развитие п* (t):

— = k^SN (4 44)

dt vfl —ftl2n* '

[ Іодстгвив найденное отсюда решение п* (t) в (4.38), получим для развития концентрации электронов во времени выражение

*<'>- .-wff^Afl« •

Следовательно, можно сделать вывод о том, что развитие концентрации электронов во времени в рассматриваемом случае носит взрывной характер и время этого развития

t'n = v*a/2k01kl2SN. (4.46)

Естественно, что полученное взрывное решение для роста концентрации электронов в электроотрицательных газах отражает характер развития неустойчивости до момента вступления в игру рекомбинационных процессов. Дальнейшее развитие концентрации электронов будет происходить точно так же, как и в неэлектроотрицательных газах.

Итак, как в неэлектроотрицательном, так и в электроотрицательном газе в результате накопления легкоионизуемых частиц при выполнении условий (4.33), (4.42) разряд переходит в самостоятельный режим горения. Вследствие резкой зависимости коэффициента возбуждения kn от параметра EiN такой режим неустойчив из-за развития перегревно-ионизационной неустойчивости. Отметим, что и в выражения для времени перехода разряда в самостоятельный режим горения tn, t'n входят коэффициенты С kl2. Вследствие их резкой зависимости от EIN небольшие начальные неоднородности параметра ElNв разряде .приведут к сильному перераспределению плотности тока разряда, что в свою очередь приведет к росту неоднородности выделения тепла и тем самым будет стимулировать развитие перегревно-ионизационной неустойчивости.

Возбуждение электронных состояний молекул представляет интерес еще с одной стороны. Дело в том, что спонтанное излучение молекул, находящихся в этих состояниях, может привести к фотоионизации примесей в газе, если

93 энергия ионизации последних меньше энергии возбужде ных состояний молекул.

Если скорость фотоионизации примеси будет превосх-дить скорость ступенчатой ионизации молекул газа электр нами плазмы и скорость пенинговской ионизации, то тако разряд будет носить характер самоподдерживающегося з счет фотоионизации разряда.

Систему уравнений, описывающую такой разряд, м получим из системы уравнений (4.28), положив в качест источника ионизации

S = OTphttphyVim.

Здесь с — скорость света, aph — сечение фотоионизации Nim — концентрация легкоионизуемых примесей, /Zph — число фотонов, обусловленных спонтанным излучением м~ лекул газа в единице объема ср.еды. Для простоты мы пре. небрежем ступенчатой ионизацией молекул газа, положи &ia=0. В результате из (4.28) получим dfi

-Qf = OTphOphAr im — ?rn;—vane, W = KineN0--^-, (4.47

где Tsp — время высвечивания возбужденного состояния Качественно уравнение для числа фотонов в резонатор можно записать в виде

"WH "VWvim = п*А,р, (4.48

где Tph — характерное время жизни фотона в объеме газа по порядку величины равное Llc. Стационарное состояни концентрации частиц плазмы разряда определяется и (4.47) и (4.48):

n^j; і caXkJ1+•

(4.49-

п* = kulxsvneNu, nph = k01N0ne 1+cqphPTphA,im •

і

Итак, мы видим, что возможно стационарное состояни разряда, самоподдерживающегося за счет фотоионизаци легкоионизуемой примеси собственным излучением. Heo ходимо отметить, что в силу резкой зависимости kn от п раметра EIN, свойства такого разряда будут сильно зави сеть от этого параметра.

Разновидностью разряда, самоподдерживающегося з

94 счет фотоионизации среды, является случай, когда в качестве легкоионизуемой примеси выступают сами возбужденные молекулы газа. Это возможно, если энергия возбужденного состояния превышает половину энергии ионизации молекулы. Система уравнений, описывающая такой разряд, имеет вид

^f = CaVhn Vhn* + k12netl* — ?rn2e — VaHe, otx* ft^1

^w = K1IieN —k^nen* —Cd bn hn*—— , vi Tsp (4.50)

Iph . , n*

- + CO^n* = - .

Здесь учтена также ступенчатая ионизация молекул газа электронами плазмы. Стационарное решение системы уравнений (4.50) мы запишем, предполагая, что

1 IXt^klJleH*, l/tsp>C0rphnph, l/Tph>C(Xphrt*.
Предыдущая << 1 .. 26 27 28 29 30 31 < 32 > 33 34 35 36 37 38 .. 55 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама