Вакуумная и плазменная электроника. Светцов В.И. - 80 стр.

    σ =C (Е - Еi)                                                (4.15)
    Более широкий интервал энергий охватывает формула, предложенная
Н.Д.Моргулисом
    σ i = C1 (E − E i ) ⋅ e − C ( E− E )
                        2    i
                                                                 (4.16)
    Эмпирические постоянные C, C1, C2 зависят от рода газа. Для описания
функции ионизации может быть использована и формула Фабриканта.

                               б) Термическая ионизация.
    Термическая ионизация заключается в отрыве электрона от атома или мо-
лекулы при нагревании газа в условиях термодинамического равновесия. В ка-
честве количественной характеристики процесса термической ионизации
обычно используют степень ионизации a, которая представляет собой отноше-
ние концентрации электронов или ионов к концентрации атомов, включая и
ионизованные. При локальном термодинамическом равновесии степень иони-
зации определяется по формуле Саха:
            2 g i ( 2πm e )
                            3/ 2                eU
      α2                            −1
                                           i
                                              −
          =      ⋅               ⋅ p ⋅ kT ⋅ e kT
                                         5/ 2
                                                                       (4.17.)
     1 − α g0         h 3

    В уравнении (4.17) gi и g0 - статистические веса ионов и атомов в нормаль-
ном состоянии, e Ui- энергия ионизации атома, p - суммарное давление смеси
нейтральных и заряженных частиц. Из рассматриваемой формулы следует, что
степень ионизации экспоненциально возрастает с ростом температуры и умень-
шается с увеличением давления. Для практических расчётов формулу (4.17)
можно упростить, пренебрегая α в знаменателе по сравнению с единицей
               1/ 2                            5800⋅ U i
           2g i             −2   −1/ 2
                                                −
      α=         ⋅ 1,55 × 10 ⋅ p       ⋅T ⋅e T
                                           5/ 4    e
                                                                 (1.18)
           g0 
     Термическая ионизация характерна главным образом для дуговых разря-
дов, а также для магнитогидродинамических генераторов и некоторых других
плазменных устройств.
                                 в) Фотоионизация.
     Фотоионизация заключается в отрыве электрона от атома или молекулы
под действием кванта излучения. Основное условие фотоионизации hν→eUi.
Поскольку потенциалы ионизации большинства газов и паров довольно велики,
то для фотоионизации необходимы кванты ультрафиолетового или рентгенов-
ского излучения. Функция фотоионизации (зависимость сечения процесса от
энергии фотона) обычно представляет собой кривую с острым максимумом.
Фотоионизация играет заметную роль в искровых разрядах.




                                      80