Взаимодействие космических аппаратов с окружающей плазмой. Новиков Л.С. - 42 стр.

   При кинетической ионно-электронной эмиссии возбуждение элек-
тронов вещества происходит подобно тому, как это имеет место при
вторичной электронной эмиссии, но с некоторыми отличиями, обуслов-
ленными особенностями торможения тяжелых частиц в веществе и спе-
цификой взаимодействия их с электронами вещества. Тормозящийся
ион, в отличие от электрона, движется в веществе практически прямо-
линейно, теряя энергию в столкновениях очень малыми порциями, что
объясняется сильным различием масс иона и электрона.
   Удельные потери энергии иона описываются формулой Ливингсто-
на-Бете
     ⎛ dE    ⎞
   − ⎜ p ⎟ = (4π e 4 Z i2 Z M n mν i2 )b ,
     ⎝    dz ⎠
   (здесь b = ln (2mν i2 Ei ) − ln [1 − ν i2 c 2 ] − (ν i2 c 2 ) - коэффициент тормо-
жения, Zi - атомный номер иона, ZM - атомный номер вещества мишени,
Ei - средний потенциал ионизации атомов вещества мишени, n - концен-
трация атомов в веществе мишени, е и m - заряд и масса электрона , vi-
скорость иона, с - скорость света), или приближенно
     ⎛ dE    ⎞
   − ⎜ p ⎟ = Z i2 ν i2 .
     ⎝    dz ⎠
   Чем медленнее частица, т.е. чем больше ее масса при заданной энер-
гии, и чем больше ее заряд, тем выше потери энергии, поскольку силь-
нее кулоновское поле частицы и больше время, в течение которого это
поле действует на электроны вещества мишени. С другой стороны, при
слишком малых скоростях движения иона по отношению к скоростям
движения электронов в атомах не происходит эффективного возбужде-
ния электронов вещества. Поэтому кинетический механизм ионно-
электронной эмиссии имеет энергетический порог, ниже которого дей-
ствие механизма прекращается. Пороговая энергия зависит от природы
иона и материала мишени и составляет приблизительно 1-2 кэВ, а соот-
ветствующие пороговые скорости иона 104 - 105 м⋅с-1.


                                             42