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" -> 48

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 .. 42 43 44 45 46 47 < 48 > 49 50 51 52 53 54 .. 55 >> Следующая


Другой интересной особенностью ВЧ-разряда является возможность подавления в нем доменной неустойчивости, развивающейся в электроотрицательных газах. Действительно, рассмотрим развитие доменной неустойчивости в ВЧ-поле так же, как это было сделано в гл. III. При этом необходимо учесть, что постоянной величиной является не ток проводимости j=eneue, а полный ток, определяемый выражением (5.56). Пренебрегая в (5.56) ионными токами, получим

1 dE

епецеЕ+ -^ilj = j0Qxp{mt). . (5.61)

В свою очередь, с помощью (3.2), (3.3) и (5.61) получаем связь температуры и концентрации электронов, справедливую в ВЧ-поле:

'^t1 + (Sfen-Я- (5-62)

140 Отсюда находим логарифмическую производную температуры по концентрации электронов:

д (Inne) ^11 + J [vrn 1+(со/4яа)2 ve 1J •

(5.63)

где сг — проводимость плазмы. Подставив выражение (5.63) в формулу для инкремента нарастания доменной неустойчивости (3.10), окончательно получим

но = — 2v<a°> Vfl

X

1+(0/4^0)2]"1 X

V 1-И*яа)2 - , я 1+(со/4яа)2 в

(5.64)

Это выражение является аналогом в ВЧ-поле выражения для і со в случае доменной неустойчивости, связанной с прилипанием электронов (§ 3.4). Из него хорошо видно, что при заданной проводимости плазмы п можно найти такую частоту поля со, при которой неустойчивость не будет развиваться. Физически это означает следующее. Уменьшение концентрации электронов в случае положительной флуктуации амплитуды электрического поля приводите ВЧ-разряде к меньшему возрастанию поля, чем в разряде постоянного тока, так как уменьшение тока проводимости компенсируется увеличением тока смещения.

§ 5.8. Стационарный несамостоятельный разряд

Стационарно горящий в потоке газа несамостоятельный разряд имеет много общих черт с импульсным несамостоятельным разрядом. Свободные электроны в газе также создаются внешним источником ионизации, которым, как правило, является пучок_быстрых электронов. Напряженность электрического поля такова, что вероятность возникновения электронов за счет ударной ионизации значительно меньше вероятности их появления за счет ионизации внешним источником. Вследствие этого флуктуации концентрации электронов или концентрации нейтральных частиц нарастают значительно медленнее, чем в самостоятельном разряде. Это обусловливает значительно большую устойчивость стационарного несамостоятельного разряда по сравнению с самостоятельным.

Рассмотрим вначале, аналогично тому, как это делалось в случае стационарного самостоятельного разряда, задачу о распределении концентрации электронов вдоль направления движения потока газа, подвергающегося воздействию

141

внешнего источника ионизации. Источник ионизации будем характеризовать скоростью рождения S электронов в единице объема газа. Будем считать, что распределение электронов в направлении, перпендикулярном направлению движения, однородно. В этом случае уравнение для концентрации электронов имеет вид

dTST-0^J-V1'S(X), (5.65)

где

( 0 при X < О, X > I,

S при 0 ^ X I.

Когда концентрация электронов мала и можно пренебречь рекомбинацией электронов, т. е. ne<(S/?r)1/2, получим в области O^x^Z решение в виде

-^[=1SasH- <5'66)

где Z= (l+4vaD/o3),/2. Как видно, в выражении (5.66) нет никаких ограничений на соотношение параметров потока газа. Как правило, несамостоятельные разряды осуществляют при больших давлениях, чем самостоятельные, когда диффузией электронов можно пренебречь, так что Z—1 <cl. Тогда из (5.66) получаем простое выражение

пе (X) = (SJva) [1 - exp (-VaXlv)]. (5.67)

В случае, когда диффузия электронов несущественна, уравнение (5.65) можно решить и с учетом рекомбинации электронов. Пренебрегая в этом случае прилипанием электронов, получим

' ' \РгУ exp[2(S?r)1/2*/u]+ 1 v '

Отсюда следует, что на характерном расстоянии u/2(S?r)1/2 концентрация электронов в несамостоятельном разряде выходит на уровень rte=(S/?r)1/2, определяемый равенством друг другу скорости создания электронов внешним источником и скорости объемной рекомбинации.

Мы рассмотрели структуру положительного столба несамостоятельного разряда вдоль направления потока газа. Рассмотрим теперь структуру разряда вдоль направления электрического поля. Как уже было показано в гл. IV, раз-

142 ряд с внешней ионизацией газа является несамостоятельным только в области положительного столба. У катода находится область, где существенную роль играет размножение в сильном электрическом поле выбитых с поверхности катода электронов — область катодного падения потенциала. В импульсном несамостоятельном разряде в области катодного падения потенциала развивается неустойчивость, приводящая к образованию катодных пятен на фоне первоначально однородно протекающего тока. Несколько иная картина наблюдается в стационарно горящем несамостоятельном разряде. Здесь при постепенном увеличении приложенного к разрядному промежутку напряжения вначале происходит небольшой рост тока. Когда приложенное к несамостоятельному разряду напряжение достигает некоторого значения Ut, зависящего от давления газа и мощности внешнего ионизатора, на катоде появляется ярко светящееся пятно. Одновременно с образованием пятна происходит скачкообразное увеличение тока разряда. С дальнейшим увеличением приложенного напряжения возникает много светящихся пятен, появление которых сопровождается значительно более резким ростом тока, чем в области напряжений, не превышающих Ut. Это объясняется следующим образом.
Предыдущая << 1 .. 42 43 44 45 46 47 < 48 > 49 50 51 52 53 54 .. 55 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама