7. Рекомбинация заряженных частиц в плазме.

Рекомбинация заряженных частиц. Под рекомбинацией заря­женных частиц понимают столкновение носителей противоположно­го знака, приводящее к их взаимной нейтрализации. Если оба носите­ля ионы, то рекомбинация называется ион - ионной, если же один из них электрон - то электрон-ионной. При рекомбинации двух противоположных зарядов их полная внутренняя энергия уменьшается, то есть процесс идет с выделением энергии. Так. например, в случае атомарных ионов величина выде­лившейся энергии равна разности энергий ионизации положительного нона и сродства к электрону отрицательного иона. рекомбинация заря­женных частиц может протекать по одному из следующих механиз­мов:

Сталкивание с электроном A ⁺ +e=A+ hʋ

Трёх частичная рекомбинация

е + А⁺ +е = А + е

В + А⁺ + е = А +В

При давлениях соизмеримых с атмосферным и выше него основную роль обычно играет рекомбина­ция при тройных соударениях. В разрядах низкого давления (10 Па и менее) основная роль принадлежит рекомбинации заряженных частиц на стенках разрядной камеры - гетерогенная рекомбинация, вероятность которой близка к единице.

dn/dt=-α_рn²

α- коэфицент рекомбинации, число актов рекомбинации а единице объема за ед времени делённое на произведение плотностей зарядов

8.Элементарные процессы в плазме. Резонансная перезарядка.

Элементарные процессы (в плазме) — процессы, протекающие в плазме при столкновении атомов, ионов и электронов. К их числу принадлежат: ионизация, рекомбинация, перезарядка, возбуждение, тушение (дезактивация), диссоциация, ассоциация. Элементарные процессы составляют основу теории низкотемпературной плазмы и газового разряда.

Ионизация — процесс образования ионов из нейтральных атомов или молекул.

Диссоциация— распад соединений на составляющие компоненты.

Перезарядка – процесс перераспределения заряда между частицами.

Этот процесс отвечает за перераспределение энергий между ионами и нейтральными частицами. Ион сталкивается с нейтральным атомом, становясь нейтральным, забирая или отдавая электрон нейтральной частице.

В + А⁺ = А + В⁺

А + А⁺ = А⁺ + А – резонансная перезарядка.

9.Тормозное излучение плазмы.

Тормозное излучение — электромагнитное излучение, испускаемое заряженной частицей при её рассеянии (торможении) в электрическом поле.

Причиной значительного тормозного излучения может быть тепловое движение в горячей разреженной плазме (с температурой 105–106 К и выше). Элементарные акты тормозного излучения, называются в этом случае тепловым, обусловлены столкновениями заряженных частиц, из которых состоит плазма.

Тормозное излучение в классическом приближении соответствует рассеянию виртуальных полей сталкивающихся электрона и иона на налетающем электроне. Коллективные эффекты в тормозном излучении коренным образом могут изменить сечения тормозного излучения из–за того, что рассеяние виртуальных полей сталкивающихся частиц происходит на экранирующих дебаевских зарядах, причем рассеяние на ионах (которое ничтожно для столкновений отдельных частиц) становится значительным. Поэтому коллективные эффекты могут качественно изменить процессы тормозного излучения в плазме.

Тормозное излучение возникает из-за изменения энергии электронов и направление движения в электрическом поле сущ-м внутри плазмы.

, где W_max – максимальная энергия

Тормозное излучение – сплошной спектр.

Общая интенсивность тормозного излучения: .

Z² – атомный номер: .

Если энергия электронов (Т_е)≈1эВ≈10⁴К, то максимальное излучение приходится на инфракрасную или видимую область спектра. Мах излучение приходиться на рентгеновскую область: Т_е≈10⁸К.

Н⁺ 10⁸К: концентрация 10¹⁶1/см³=n;

1дм³=150кВт