Измерение концентрации атомов водорода методом рекомбинации. - 6 стр.

                    Рис. 3. Распределение концентрации атомов вдоль трубки.

Найдем параметр, определяющий границу двух режимов транспортировки. Для
этого сравним времена диффузии и пролета атомов из точки x1 к точке x 2
                                             L2
( x 2 − x1 = L ). Время диффузии τ 1 =          , D = λvT / 3 - коэффициент диффузии. Время
                                             2D
                L
пролета τ 2 = , v - скорость потока газа. Отсюда
                v
                                            τ1        Lv
                                               = 1.5      .                           (5.1)
                                            τ2       λ vT
                                                   Lv
Интересно отметить, что параметр                         совпадает с числом Рейнольдса при
                                                  λ vT
обтекании тела размером L потоком газа со скоростью v. Аналогия не является
формальной, а отвечает существу дела: в вязкостном режиме обтекания тела
движение частиц вблизи него носит диффузионный характер, при больших
скоростях потока частицы газа взаимодействую с телом лишь в тонком слое, а в
области вокруг тела движение носит конвективный характер.
    В данной установке скорость протока газа не превышает 30см/c. При
                      см                     Lv
L = 10см, vT = 10 5      , λ = 0.02см имеем      ≈ 10 −1 , что соответствует диффузионному
                       с                    λ vT
режиму транспортировки атомов. Для осуществления конвективного режима
необходимо расход водорода повысить в 100 раз, что неприемлемо для данной
установки по техническим причинам.


   6. РАСЧЕТ ВЕРОЯТНОСТИ РЕКОМБИНАЦИИ АТОМОВ ВОДОРОДА
                  НА СТЕНКЕ РАЗРЯДНОЙ ТРУБКИ

    При малых коэффициентах рекомбинации ε концентрацию атомов у стенки
можно считать такой же, как в центре трубки. Тогда баланс атомов для слоя газа
толщиной dx (рис.3) будет иметь вид
                                                           1
                      − dx ⋅ SdivD ⋅ ∇n − Svdn = 2πR ⋅ dx ⋅ nvT ε                     (6.1)
                                                           4



                                                    6