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" -> 50

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


ft, m= і

где

СО

L М*)5.(у)ехр(~(А' + «Г")}, (5.73)

t , . 2 . nmR Г (R—2х) I» Wsin —cos [пт—=-^

Рассмотрим поведение потенциала ф на расстоянии от катода z>/, когда выражение (5.73) сводится к следующему:

ф(*. у, z)&UT + Ez-(UT-Un)(R/ty. (5.74)

Нетрудно видеть, что с уменьшением расстояния между пятнами I значение потенциала ф уменьшается, что проявляется как эффективное уменьшение потенциала прикатодного слоя.

Отметим, что в рассматриваемой нами модели существует следующее соотношение между нормальной плотностью тока /„ и плотностью тока / в объеме однородной плазмы положительного столба:

LR2^jt2- (5-75)

С учетом (5.75) выражение (5.74) преобразуется в виду

ф(*. у, z) = UT + Ez-(Ur-Un)///„. (5.76)

Таким образом, падение потенциала на расстоянии от катода порядка расстояния между пятнами на нем (эффективное катодное падение) уменьшается с ростом плотнбсти тока разряда.

Так же как и в импульсном несамостоятельном разряде, катодные пятна являются инициаторами высокопроводя-щих каналов, распространяющихся в область положительного столба. Однако наличие потока газа приводит к тому, что эти каналы распространяются под углом к плоскости

146 электродов тем меньшим, чем больше скорость газа. Кроме того, они существуют стационарно, а их длина растет с ростом напряжения на разряде и мощности внешнего ионизатора. Когда длина одного из каналов становится такой, что достигает противоположного электрода, развивается дуговой пробой разрядного промежутка. Для иллюстрации сказанного на рис. 5.7 приведены фотографии стационарного тлеющего разряда в потоке газа.

§ 5.9. Высокочастотный несамостоятельный разряд

Мы уже отмечали, что разряд с внешним источником ионизации является несамостоятельным только в области положительного столба. Для замыкания тока в катодной

Рис. 5.7. Стационарный тлеющий разряд в газовом потоке: плотность тока разряда (а) меньше плотности тока /3 (б)

области необходимо формирование слоя с такой величиной напряжения, чтобы электроны, выбитые ионами с поверхности катода, размножались за счет ударной ионизации в этом слое до концентрации, соответствующей положительному столбу. Это накладывает определенные ограничения на область параметров разряда. Как мы видели в предыдущем параграфе, напряжение на разряде должно превышать величину Ut, зависящую от мощности" S внешнего ионизатора. Чтобы Ut имело величину существенно меньшую EL (где E — оптимальная напряженность электрического поля в плазме, L — расстояние между электродами), мощность источника внешней ионизации также должна превышать

147 некоторое определенное значение. Помимо этого падающий характер вольт-амперной характеристики катодного слоя несамостоятельного разряда приводит к образованию катодных пятен, являющихся инициаторами проводящих каналов. Развитие этих каналов является главной причиной, ограничивающей уровень энерговклада в газ.

В высокочастотном несамостоятельном разряде, в котором амплитуда колебаний электронов много меньше расстояния между электродами, появляется возможность замкнуть ток около электродов за счет токов смещения. Действительно, если напряженность электрического поля в приэлектрод-ном слое, связанная с уходом оттуда электронови образованием положительного разряда, за полпериода изменения напряжения на разряде не достигнет уровня, при котором начнется интенсивное размножение электронов, выбитых из катода, катодный слой, аналогичный слою разряда постоянного тока, не образуется. Это открывает возможность, подбирая соответствующую частоту изменения приложенного напряжения, зажигать разряд при любом электрическом поле в плазме и при любой сколь угодно малой мощности внешнего ионизатора. Помимо этого, так как вольт-амперная характеристика приэлектродного слоя, в котором доминирует ток смещения,— растущая, возможно осуществить несамостоятельный ВЧ-разряд без пятнистой структуры тока на электродах. Это позволяет увеличить энерговклад в газ по сравнению с разрядом постоянного тока.

Рассмотрим теперь физические процессы, определяющие структуру приэлектродного слоя высокочастотного несамостоятельного разряда. Запишем систему уравнений для концентраций электронов tie, ионов nt и для электрического поля Е:

дпе д (neve)_о

"яН--TSi--b — prnetit,

dt т дх

^«М^-Мл, (5.77)

-§7 = 4л e{ne — nt).

Здесь ve=\ieE, Vi=IiiE. ,

Примем следующие упрощающие предположения. 1. Ионы неподвижны за период изменения поля и медленно дрейфуют в среднем во времени электрическом поле. Это предположение оправдано тем, что в исследуемом разряде амплитуда колебаний ионов много меньше характерных размеров приэлектродных слоев.

148 2. Характерное время установления концентрации заряженных частиц много больше периода изменения поля: ?rne<^ti). Это предположение хорошо выполняется при частотах в десятки мегагерц и концентрациях электронов, меньших IO14 см-3.

3. Электроны под действием ВЧ-поля осциллируют в межэлектродном промежутке так, что границы области, занятой электронами, являются резкими. При этом плазму в области, занятой электронами, можно считать квазинейтральной.
Предыдущая << 1 .. 44 45 46 47 48 49 < 50 > 51 52 53 54 .. 55 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама