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" -> 33

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 .. 27 28 29 30 31 32 < 33 > 34 35 36 37 38 39 .. 55 >> Следующая


Первые два условия означают, что распад возбужденного состояния за счет спонтанного высвечивания фотонов идет быстрее, чем ступенчатая ионизация газа и его фотоионизация. Третье условие означает, что характерное время поглощения фотона в процессе фотоионизации превышает время его ухода из объема разряда. При этих условиях, свойственных, например, активным средам эксимерных лазеров, стационарное решение системы (4.50) запишется в виде

Пе = Va [k01xspN (kl2 +COrph^01TphAr)-?,]-1,

n* = xsvk01neN, npb = xpbk01neN. (4.51)

Выражение (4.51) имеет физический смысл при ?rrte<va. В случае же ?r«e3>va условием стационарного горения разряда является равенство

Ki^vn ИріАіТріД + ki») = Pr-

Концентрация же электронов определится-, бол ее. сложным выражением, полученным с учетом тех параметров, которыми мы пренебрегли в силу сделанных допущений. Отметим, что фотоионизация газа собственным излучением в случае, когда она недостаточна для самоподдержания разряда, может действовать наряду с внешним источником ионизации, усиливая его действие.

Таким образом, можно сказать, что накопление в плазме легкоионизуемых частиц, с одной стороны, может привести

95

Ь._ к неустойчивости несамостоятельного разряда, с другой сто-] роны, открывает возможности ионизации газа собственным і излучением разряда. 3

4.3.3. Влияние процессов отлипания электронов на устойчивость плазмы несамостоятельного разряда. Физическим

процессом, который может оказать существенное влияние на устойчивость горения несамостоятельного разряда в электроотрицательном газе, является процесс отлипания электронов от отрицательных ионов. Дело в том, что многие возбужденные атомы и молекулы, находящиеся в долгоживу-щих электронных или колебательных состояниях, способны вступать с отрицательными ионами во взаимодействие, в результате которого электроны отрываются от отрицательных ионов. Неустойчивость развивается из-за того, что флуктуационный рост концентрации электронов вызывает увеличение концентрации активных атомов или молекул, что в свою очередь приводит к усилению отлипания и тем самым к увеличению концентрации электронов. Такая обратная связь и обусловливает развитие неустойчивости.

Проанализируем этот процесс, записав уравнения баланса для электронов пе, отрицательных ионов nj и накапливающихся под действием электронного возбуждения активных частиц п*:

% = S + kdn*n- — vatie—?r«e nf,

^f = vane- kdn*nr — PrttiTnt,

дп* , ., , , _ ri* -gf = KltleN-kd П*П( —— ,

ne-\-nj =

Здесь va — частота прилипания электронов к нейтральным частицам, kd — коэффициент отлипания электронов, kn — коэффициент образования активных частиц, ?rl- — коэффициент ион-ионной рекомбинации, ?r — коэффициент электронной рекомбинации, т — время дезактивации активных частиц.

Первые два процесса (4.52) можно считать квазистационарными, так как характерное время установления концентрации электронов и отрицательных ионов обычно много меньше характерного времени образования активных частиц. Мы также будем считать частоту прилипания Va много большей частоты электронной рекомбинации ?r«f. При

(4.52)

96 этом »rte и из (4.52) имеем уравнение для концент-

рации активных частиц:

dn*_kBlNS , / S \і/. Г, N 1 /р„\і/. і

(4.53)

Отсюда следует, что в случае, когда выполняется условие

г.е. когда скорость возникновения активных частиц превышает скорость создания электронов в плазме внешним источником ионизации, линейный рост концентрации активных частиц в момент времени

" kdknN\ S )

сменится их экспоненциальным ростом. При этом зависимость от времени концентрации активных частиц и электронов в плазме будет выражаться в виде

= i^F exP Tn' = ^exPTT' <4-54>

где

_1_ _/_S_y/2 Мої У

tn UnJ V0 /V-

Экспоненциальный рост концентрации активных частиц и электронов будет продолжаться до тех пор, пока прилипание электронов не будет полностью скомпенсировано их отлипанием на активных частицах. При этом концентрация отрицательных ионов в плазме tij становится много меньше пе, tif, а-концентрации электронов и активных частиц устанавливаются на уровне

n* = T (K1N-Va) (S/?r)i/2, ne = (SZpr)I/*. ?.55)

Как видно из (4.54), характерное время нарастания концентрации электронов tn обратно пропорционально коэффиг циенту возникновения активных частиц, который является экспоненциально растущей функцией отношения EIN. Поэтому небольшие возмущения плотности газа приведут к значительной неоднородности концентрации электронов в процессе ее роста. Эта неоднородность концентрации электронов сопровождается неоднородным выделением энергии и еще больше усиливает неоднородность плотности газа. Поэтому, с учетом выделения энергии, в процессе

4 Е. П. Велихов и др.

97- роста концентрации электронов образуется существенно не^ однородное состояние разряда, способствующее развитию перегревно-ионизационной неустойчивости и переходу тлеющего разряда в дуговой.

§ 4.4. Неустойчивости несамостоятельного разряда, развивающиеся в приэлектродных областях

В предыдущих параграфах этой главы обсуждались механизмы объемных неустойчивостей, которые объясняют пробой газа формированием высокопроводящего канала
Предыдущая << 1 .. 27 28 29 30 31 32 < 33 > 34 35 36 37 38 39 .. 55 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама