Вакуумно-плазменные процессы и технологии. Ефремов А.М - 26 стр.

UptoLike

26
острым максимумом. Фотоионизация играет заметную роль в искро-
вых разрядах.
Пеннинговская ионизация это ионизация частицы сорта В при
столкновении с метастабильной частицей сорта А, если потенциал
ионизации В меньше энергии возбуждения частицы А: А
*
+ В А +
В
+
+ е. Сечения пеннинговского процесса весьма велики и достигают
10
-15
- 10
-14
см
2
. Большой вероятностью характеризуются также про-
цессы ионизации при столкновении двух метастабильных атомов од-
ного сорта, например He* + He* He
+
+ He + e.
Прилипание. Прилипание это процесс образования отрица-
тельных ионов, происходящий в результате захвата «тяжелой» части-
цей медленного электрона. Данный процесс является характерным
для ННГП в электроотрицательных газах, частицы которых обладают
высоким сродством к электрону. Типичными примерами здесь явля-
ются галогены и галогенсодержащие газы, кислород, пары воды. В
электроотрицательных газах отрицательные ионы могут образовы-
ваться по следующим механизмам:
1) радиационный захват электрона атомом: е + А А
-
+ hν;
2) захват электрона нейтральным атомом или молекулой с передачей
избыточной энергии третьему телу: е + А + В А
-
+ В
*
;
3) захват свободного электрона молекулой с колебательным возбуж-
дением молекулярного иона и последующей диссипацией энергии:
е + AB (AB
-
)
*
AB
-
;
4) диссоциативный захват электрона молекулой: е + AB A + B
-
;
5) образование ионной пары: е + AB A
+
+ B
-
+ e;
6) столкновение тяжёлых возбужденных частиц: А
*
+ В
*
А
+
+ В
-
.
Рассмотренные выше пути в условиях ННГП неравноценны, ве-
роятность каждого из них зависит от того, в какой мере и каким обра-
зом система способна избавиться от избытка энергии. Например, при
достаточно высоких давлениях ( 5×10
2
- 10
3
Па) существенным явля-
ется прилипание при тройном столкновении. В условиях ННГП низ-
кого давления (менее 10 Па) в молекулярных газах доминирующим
механизмом является диссоциативное прилипание, в том числе и че-
рез образование колебательно-возбужденных состояний.
Некоторые механизмы диссоциативного прилипания электронов
к двухатомной молекуле могут быть проиллюстрированы рис. 1.4.2.
Для большинства двухатомных молекул энергия диссоциации
AB
diss
ε
превышает энергию сродства к электрону для соответствующих ато-
марных частиц, например, для атома
B
-
Baff ,
ε
(рис. 1.4.2,а). Сечение
острым максимумом. Фотоионизация играет заметную роль в искро-
вых разрядах.
      Пеннинговская ионизация – это ионизация частицы сорта В при
столкновении с метастабильной частицей сорта А, если потенциал
ионизации В меньше энергии возбуждения частицы А: А* + В → А +
В+ + е. Сечения пеннинговского процесса весьма велики и достигают
10-15 - 10-14 см2. Большой вероятностью характеризуются также про-
цессы ионизации при столкновении двух метастабильных атомов од-
ного сорта, например He* + He* → He+ + He + e.
      Прилипание. Прилипание – это процесс образования отрица-
тельных ионов, происходящий в результате захвата «тяжелой» части-
цей медленного электрона. Данный процесс является характерным
для ННГП в электроотрицательных газах, частицы которых обладают
высоким сродством к электрону. Типичными примерами здесь явля-
ются галогены и галогенсодержащие газы, кислород, пары воды. В
электроотрицательных газах отрицательные ионы могут образовы-
ваться по следующим механизмам:
1) радиационный захват электрона атомом: е + А → А- + hν;
2) захват электрона нейтральным атомом или молекулой с передачей
   избыточной энергии третьему телу: е + А + В → А- + В*;
3) захват свободного электрона молекулой с колебательным возбуж-
   дением молекулярного иона и последующей диссипацией энергии:
   е + AB → (AB-)* → AB-;
4) диссоциативный захват электрона молекулой: е + AB → A + B-;
5) образование ионной пары: е + AB → A+ + B- + e;
6) столкновение тяжёлых возбужденных частиц: А* + В* → А+ + В-.
      Рассмотренные выше пути в условиях ННГП неравноценны, ве-
роятность каждого из них зависит от того, в какой мере и каким обра-
зом система способна избавиться от избытка энергии. Например, при
достаточно высоких давлениях (∼ 5×102 - 103 Па) существенным явля-
ется прилипание при тройном столкновении. В условиях ННГП низ-
кого давления (менее 10 Па) в молекулярных газах доминирующим
механизмом является диссоциативное прилипание, в том числе и че-
рез образование колебательно-возбужденных состояний.
      Некоторые механизмы диссоциативного прилипания электронов
к двухатомной молекуле могут быть проиллюстрированы рис. 1.4.2.
Для большинства двухатомных молекул энергия диссоциации AB ε diss
превышает энергию сродства к электрону для соответствующих ато-
марных частиц, например, для атома B - ε aff ,B (рис. 1.4.2,а). Сечение


                                  26