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" -> 47

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 .. 41 42 43 44 45 46 < 47 > 48 49 50 51 52 53 .. 55 >> Следующая


137 В объеме квазинейтральной плазмы существенную роль играет первый член в уравнении (5.56), соответствующий току проводимости. В приэлектродных областях, где за счет образовавшихся положительных зарядов возникают большие поля, а концентрация электронов мала, основную роль играет второй член в (5.56), соответствующий токам смещения.

Однако такой режим существует лишь до определенного значения напряженности электрических полей, возникающих в приэлектродных областях. Когда поля в этих областях превышают это значение, существенную роль начинают играть вторичные электроны, выбитые с поверхности электродов падающими ионами. В больших электрических полях эти электроны, двигаясь от поверхности электрода, быстро размножаются за счет ударной ионизации молекул газа. В результате образуется узкий приэлектродный слой, аналогичный катодному слою разряда постоянного тока. При этом ток проводимости доминирует над током смещения во всем объеме разряда.

Отметим интересный факт. В то время как приэлектродный слой, в котором доминирует ток смещения, оказывает стабилизирующее влияние на основной разряд, приэлектродный слой, аналогичный катодному слою разряда постоянного тока, оказывает дестабилизирующее влияние на разряд. Действительно, если доминирует ток смещения /dis, вольт-амперная характеристика приэлектродного слоя носит возрастающий характер:

/dis ~ w^dis '^diS'

где Zdis. и Utiis — толщина приэлектродного слоя и напряжение на нем. Вследствие этого приэлектродный слой исполняет функции распределенного балластного сопротивления, стабилизирующего газовый разряд и помогающего избежать его контракции.

С другой стороны, вольт-амперная характеристика приэлектродного слоя, аналогичного катодному слою разряда постоянного тока, носит падающий характер. Поэтому в таком слое, так же как и в разряде постоянного тока, развивается неустойчивость, приводящая к образованию пятен с повышенной плотностью тока, что стимулирует развитие контракции в основном объеме разряда.

Рассмотрим теперь некоторые особенности контракции ВЧ-разряда в основном его объеме. Как мы видели в параграфе, посвященном разряду переменного тока (§ 5.5), инкремент перегревной неустойчивости не зависит от часто-

138 ты изменения поля. Поэтому формула (5.27) определяет инкремент неустойчивости и в ВЧ-разряде. Однако в ВЧ-разряде открывается еще одна интересная возможность стабилизации развития неустойчивости — это использование вращающегося электрического поля. Действительно, если мы расположим две пары плоских электродов перпендикулярно друг другу и подадим на них высокочастотные напряжения, сдвинутые по фазе на 90°, то в центре между электродами получим электрическое поле, вращающееся с частотой изменения приложенного напряжения.

Рассмотрим развитие перегревно-ионизационной неустойчивости в таком поле так же, как это сделано в § 3.5. Во вращающемся поле уравнение для флуктуаций концентрации частиц примет вид

(Q)

> —1 ¦

- л(«>-

у — 1 Nw dN

F2-

2 (Epk)2 k2

yV(o\ (5.57)

где k—волновой вектор возмущения.

Соответственно получим дисперсионное уравнение для

(О (ft):

10) ((O2 — k2c2s) -

-^k2C*"-у s р<°>

р2 2(?0Ш а (In о) _ n ^rr8V

tf>--W JaTOT)-и-

Как видно из (5.58), в постоянном электрическом поле развиваются неустойчивости с волновым вектором k±E0 и стабилизированы (затухают) неустойчивости с волновым вектором ft||E0. Причина этого состоит в следующем. Если неустойчивость представляет собой возмущение шнурового типа (вытянутое вдоль поля), то электрическое поле в ней постоянно. Поэтому-флуктуационное возрастание концентрации электронов приводит к увеличению скорости выделения энергии, температуры газа, падению его плотности и, как следствие, к дальнейшему нарастанию концентрации электронов. Если же неустойчивость представляет собой возмущение типа страты (вытянутое поперек поля), то в нем сохраняющейся величиной является плотность'тока. Поэтому возрастание концентрации электронов приводит к ослаблению электрического поля и уменьшению скорости ионизации газа. Этот процесс стабилизирует развитие перегревной неустойчивости.

Рассмотрим теперь ситуацию, когда электрическое поле вращается с частотой ш0 в плоскости х, у, а волновой вектор возмущения (неустойчивости) к направлен в плоскости х, z.

139 Выражение для инкремента неустойчивости, полученное из (5.58), будет иметь вид

T = 1Ti іїг JS 11 "2 cos2 M sin2 0J• (5'59)

где 0 — угол между вектором к и осью Z. Если частота вращения поля больше инкремента развития перегревной неустойчивости, определяемого (3.15), выражение (5.59) можно усреднить по времени. В результате получим

Из (5.60) следует, что возмущения с волновым вектором, лежащим в плоскости вращения поля, развиваться не могут. В то же время возмущения с волновым вектором, перпендикулярным плоскости вращения поля, никак не стабилизированы по сравнению со случаем постоянного электрического поля. Для стабилизации этих возмущений необходимо, чтобы вектор электрического поля описывал в пространстве объемную фигуру. В случае когда вектор электрического поля описывает в пространстве конус с углом 0 относительно оси, оказывается, что максимальная стабилизация возмущений плотности тока достигается при sin2 0 = = 2/3. Причем при sin20<2/3 быстрее растут возмущения с волновым вектором, перпендикулярным оси конуса, а при sin20>2/3 — возмущения с волновым вектором, направленным вдоль оси конуса. Поэтому максимальная стабилизация достигается при sin2 9 = 2/3.
Предыдущая << 1 .. 41 42 43 44 45 46 < 47 > 48 49 50 51 52 53 .. 55 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама