Вакуумная и плазменная электроника. Светцов В.И. - 150 стр.

UptoLike

Составители: 

150
11. Объяснить, почему в газоразрядной плазме температура электронов
значительно превышает температуру ионов.
12. Показать, что коэффициент амбиполярной диффузии больше, чем ко-
эффициент свободной диффузии ионов, и меньше, чем коэффициент свободной
диффузии электронов.
13. Вычислить среднее диффузионное время жизни ионов в неизотермиче-
ской гелиевой плазме в трубке радиусом 2,4 см при давлении 10 Па.
14. Определить среднюю по сечению цилиндрической разрядной трубки
концентрацию электронов в плазме при концентрации заряженных частиц на
оси 10
10
см
-3
.
15. Определить поток зарядов на стенку для неизотермической ртутной
плазмы в трубке радиусом 1 см при давлении 10 Па и осевой концентрации
электронов 10
12
см
-3
.
16. Оценить разрядный ток в гелии в трубке радиусом 3 см при давлении
10 Па, частоте столкновений электронов с атомами 2,310
8
с
-1
и плотности элек-
тронов 10
10
см
-3
.
17. Оценить продольный градиент потенциала в гелиевой плазме при сред-
ней энергии электронов 4 эВ и частоте столкновений электронов с атомами
2,310
8
с-1. Принять давление газа равным 133 Па.
18. Почему в молекулярных газах величина приведённой напряжённости
электрического поля больше, чем в инертных ?
19. Почему в плазме положительного столба происходит увеличение осе-
вого градиента потенциала при уменьшении радиуса трубки?
20. В чём причина уменьшения интенсивности свечения плазмы при уве-
личении радиуса разрядной трубки?
21. Пользуясь уравнением Саха рассчитать степень ионизации и концен-
трацию заряженных частиц в азоте при давлении 10
5
Па и температуре газа
6500 К.
22. Найти, при какой напряжённости переменного электрического поля,
прикладываемого к разрядному промежутку с плоскопараллельными электро-
дами, электроны будут совершать колебательное движение, не касаясь элек-
тродов. Расстояние между электродами 2 см, прибор наполнен водородом при
Р = 133 Па, частота столкновений 4,810
9
с-1, частота приложенного напряже-
ния 10
7
Гц.
23. Оценить, при каких концентрациях отрицательных ионов, вклад ионов
и электронов в проводимость плазмы будет одинаков (газы - хлор, пары воды).
24. Определить время уменьшения концентрации электронов в 10 раз в
распадающейся плазме за счёт процесса диффузии в гелии, аргоне, ксеноне.
Радиус трубки 1 см, давление газа 100 Па.
25. Сравнить характерные времена жизни электронов в процессах диффу-
зии, рекомбинации и прилипания для хлорной плазмы при давлении 15 Па и
радиусе трубки 1 см.
     11. Объяснить, почему в газоразрядной плазме температура электронов
значительно превышает температуру ионов.
     12. Показать, что коэффициент амбиполярной диффузии больше, чем ко-
эффициент свободной диффузии ионов, и меньше, чем коэффициент свободной
диффузии электронов.
     13. Вычислить среднее диффузионное время жизни ионов в неизотермиче-
ской гелиевой плазме в трубке радиусом 2,4 см при давлении 10 Па.
     14. Определить среднюю по сечению цилиндрической разрядной трубки
концентрацию электронов в плазме при концентрации заряженных частиц на
оси 1010 см-3.
     15. Определить поток зарядов на стенку для неизотермической ртутной
плазмы в трубке радиусом 1 см при давлении 10 Па и осевой концентрации
электронов 1012 см-3.
     16. Оценить разрядный ток в гелии в трубке радиусом 3 см при давлении
10 Па, частоте столкновений электронов с атомами 2,3⋅108 с-1 и плотности элек-
тронов 1010 см-3.
     17. Оценить продольный градиент потенциала в гелиевой плазме при сред-
ней энергии электронов 4 эВ и частоте столкновений электронов с атомами
2,3⋅108 с-1. Принять давление газа равным 133 Па.
     18. Почему в молекулярных газах величина приведённой напряжённости
электрического поля больше, чем в инертных ?
     19. Почему в плазме положительного столба происходит увеличение осе-
вого градиента потенциала при уменьшении радиуса трубки?
     20. В чём причина уменьшения интенсивности свечения плазмы при уве-
личении радиуса разрядной трубки?
     21. Пользуясь уравнением Саха рассчитать степень ионизации и концен-
трацию заряженных частиц в азоте при давлении 105 Па и температуре газа
6500 К.
     22. Найти, при какой напряжённости переменного электрического поля,
прикладываемого к разрядному промежутку с плоскопараллельными электро-
дами, электроны будут совершать колебательное движение, не касаясь элек-
тродов. Расстояние между электродами 2 см, прибор наполнен водородом при
Р = 133 Па, частота столкновений 4,8⋅109 с-1, частота приложенного напряже-
ния 107 Гц.
     23. Оценить, при каких концентрациях отрицательных ионов, вклад ионов
и электронов в проводимость плазмы будет одинаков (газы - хлор, пары воды).
     24. Определить время уменьшения концентрации электронов в 10 раз в
распадающейся плазме за счёт процесса диффузии в гелии, аргоне, ксеноне.
Радиус трубки 1 см, давление газа 100 Па.
     25. Сравнить характерные времена жизни электронов в процессах диффу-
зии, рекомбинации и прилипания для хлорной плазмы при давлении 15 Па и
радиусе трубки 1 см.


                                     150