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" -> 40

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 .. 34 35 36 37 38 39 < 40 > 41 42 43 44 45 46 .. 55 >> Следующая


-CdIxv = Vl/Da^l.

Тогда из (5.7) и (5.6) следует, что физически разумное решение, отвечающее всюду условию пе(х)>0, требует выполнения условия Ф<^1, или

4 DaVt(E) = V2. (5.8)

Отсюда видно, что в результате истечения плазмы их разрядной зоны напряженность электрического поля стационарного разряда с увеличением скорости газового потока возрастает.

С увеличением газоразрядного тока, т. е. с увеличением концентрации заряженных частиц, станет существенным процесс электрон-ионной рекомбинации. При этом разогрев газовой среды естественно должен привести к возрастанию параметра EIN вниз по потоку газа и, как следствие, к тепловой контракции разряда. Примечательно, однако, что разряды в потоке газа обладают повышенной устойчивостью по сравнению со стационарными объемными разрядами в трубках, если расстояние между катодными секциями сравнимо с межэлектродным промежутком. Физическая причина повышения устойчивости разряда заключается в том, что при существенной секционированное™ разрядного объема электрическое поле вдоль направления движения газа неоднородно, так что ионизация газа осуществляется только в областях максимальной напряженности электрического поля, в то время как в соответствующих местах вниз гґо потоку разряд горит в рекомбинирующей плазме или, иными словами, в несамостоятельном режиме." -

Мы только что рассмотрели идеализированную одномерную модель стационарного поперечного разряда в потоке газа. Модель секционированного разряда, в которой должна учитываться неоднородность плазменных параметров не только в направлении потока газа, но и в направлении электрического поля, а также рекомбинация электронов с ионами, может быть исследована только численными методами.

117 Потоп газа „

ZT

Рис. "5.2.

Модель •объема

разрядного

В качестве иллюстрации приведем результаты работы [16],I в которой проведен расчет модели разрядного объема, or- J раниченного плоским анодом и длинным узким катодом, J ориентированным поперек потока газа (рис. 5.2). Разряд! предполагался однородным вдоль большего размера като-1 да и неоднородным в направлении потока газа и электриче-1 ского поля. Плазма считалась всюду квазинейтральной,|

т. е. рассматривалась область j положительного столба раз- j ряда. j

На рис. 5.3 приведено рас- j четное распределение эквипо- j тенциальных поверхностей в 1 разряде и линий одинаковой J плотности тока для разряда в ! потоке азота, скорость кото- 1 рого равна 10 м/с и параметр \ pL=66 Тор-см. На рис. 5.4 1 приведено вычисленное для ¦ этого же случая распределение I плотности тока разряда вдоль j направления потока газа. І Видно, что своего максималь- \ ного значения плотность тока j достигает вниз по потоку за катодом разрядной камеры. За і областью максимума тока наблюдается еще довольно длинный «хвост», в котором происходит рекомбинация частиц ; плазмы. Действительно, как видно по расстоянию между ¦ эквипотенциальными кривыми на рис. 5.3, напряженность ; электрического поля в этой области такова, что частота ре- j комбинации электронов превосходит частоту ионизации. 1 Отсюда следует, что значительная часть энергии вкладыва-! ется в газ именно в области рекомбинирующей плазмы при] пониженном электрическом поле, т. е. фактически в области,] где разряд является несамостоятельным. Эта особенность! разряда в потоке газа и обеспечивает его повышенную устой-] чивость при том же энерговкладе, что и в диффузном разря-| де, горящем в трубках.

і

§ 5.2. Темное фарадеево пространство t

Другой интересной особенностью стационарного разряда в потоке газа является его сильная неоднородность в направлении от катода к аноду. Примечательно, что эта осс бенность присуща|рассматриваемому типу разрядов в свя»

US зи с тем, что конвективный отвод тепла позволил перейти к такой геометрии разряда, когда межэлектродное расстояние является малым по сравнению с поперечными размерами электродов. При этом положительный столб разряда нельзя считать длинным и потому однородным в направлении электрического поля.

0,1 Катод

Рис. 5.3. Распределение эквипотенциальных^ поверхностей и линий одинаковой плотности тока в разряде

ZSO-

JtHA/с/1

О 0,5 / i,5

Рис. 5.4. Распределение плотности тока на анода, разряда вдоль направлення потока газа

Для того чтобы выделить физические механизмы, приводящие к указанной неоднородности положительного столба и не связанные непосредственно со структурой катода и с прокачкой газа, достаточно рассмотреть одномерную модель разряда, считая, что параметры плазмы меняются только в направлении электрического поля.

119 Как было показано в гл. I, вблизи катода тлеющего раз-1 ряда существует область катодного падения потенциала,! внутри которой нарушена квазинейтральность плазмы, а| напряженность электрического поля может превышать 1 напряженность поля в положительном столбе более чем иа ^ порядок. Толщина катодного слоя при средних давлениях і газа (около 100 Top) Zc-Kh3-IO-2 см.

Из классических исследований тлеющего разряда при низком давлении известно, что к области катодного падения примыкает область, в которой электрическое поле может падать до нуля и даже менять направление [17]. Эта область называется темным фарадеевым пространством, и ее происхождение обычно связывается с дополнительной ионизацией газа пучком быстрых электронов либо ультрафиолетовым излучением, исходящими из области катодного падения. Рост концентрации электронов в области дополнительной ионизации приводит, вследствие сохранения плотности электрического тока, к падению электрического поля:
Предыдущая << 1 .. 34 35 36 37 38 39 < 40 > 41 42 43 44 45 46 .. 55 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама