Вакуумная и плазменная электроника. Светцов В.И. - 84 стр.

UptoLike

Составители: 

84
щения ионизации. При рекомбинации двух противоположных зарядов их пол-
ная внутренняя энергия должна уменьшаться. В случае атомарных ионов
уменьшение энергии равно разности энергий ионизации положительного иона
и сродства к электрону отрицательного иона. Вероятность процесса зависит от
того, в какой мере система способна избавиться от избытка энергии. В силу
требований сохранения импульса и момента количества движения переход
энергии, выделяющейся при рекомбинации, в кинетическую энергию обра-
зующихся частиц почти невозможен. Поэтому рекомбинация заряженных час-
тиц может протекать по одному из следующих каналов:
1. С передачей энергии третьему телу
X
+
+ У
-
+ Z X + У + Z
*
2. С излучением кванта света
X
+
+ У
-
X + У + hν
3. С возбуждением образующихся нейтральных частиц
X
+
+ У
-
X
*
+ У
4. Если один или оба иона являются молекулярными, то возможна диссо-
циативная рекомбинация
XУ
+
+ Z
-
X + У + Z
Теоретические и экспериментальные исследования процесса рекомбина-
ции показали, что излучательная рекомбинация является весьма маловероятной
по сравнению с другими типами рекомбинации и ей в большинстве случаев
можно пренебречь. Изложенные выше соображения справедливы как для элек-
трон-ионной, так и для ион-ионной рекомбинации. В условиях газоразрядной
плазмы пониженного давления наиболее существенной является диссоциатив-
ная рекомбинация, коэффициент которой может достигать 10
-6
см
3
/сек. При
больших давлениях (более 760 мм рт. ст.) основную роль обычно играет ре-
комбинация при тройных соударениях. Коэффициент рекомбинации уменьша-
ется с увеличением "температуры" сталкивающихся частиц. Зависимость ко-
эффициента рекомбинации от температуры описывается выражением
α α=
0
T
n
(4.23)
где n изменяется от -3/2 до -1/2. Аналогичные закономерности характерны
и для рекомбинации нейтральных активных частиц (свободных атомов, ради-
калов), а выделяемая при этом энергия равна энергии разрыва связи.
Важную роль в разрядах имеет стеночная рекомбинация. Вероятность ре-
комбинации заряженных частиц на стенке близка к единице. Вероятность сте-
ночной рекомбинации нейтральных атомов существенно меньше единицы (для
стекла и других диэлектрических материалов она составляет 10
-4
- 10
-6
, а для
металлов 10
-2
- 10
-4
) и растет с увеличением температуры стенки.
щения ионизации. При рекомбинации двух противоположных зарядов их пол-
ная внутренняя энергия должна уменьшаться. В случае атомарных ионов
уменьшение энергии равно разности энергий ионизации положительного иона
и сродства к электрону отрицательного иона. Вероятность процесса зависит от
того, в какой мере система способна избавиться от избытка энергии. В силу
требований сохранения импульса и момента количества движения переход
энергии, выделяющейся при рекомбинации, в кинетическую энергию обра-
зующихся частиц почти невозможен. Поэтому рекомбинация заряженных час-
тиц может протекать по одному из следующих каналов:
     1. С передачей энергии третьему телу
     X+ + У- + Z → X + У + Z*
     2. С излучением кванта света
     X+ + У- → X + У + hν
     3. С возбуждением образующихся нейтральных частиц
     X+ + У- → X* + У
     4. Если один или оба иона являются молекулярными, то возможна диссо-
циативная рекомбинация
     XУ+ + Z- → X + У + Z
     Теоретические и экспериментальные исследования процесса рекомбина-
ции показали, что излучательная рекомбинация является весьма маловероятной
по сравнению с другими типами рекомбинации и ей в большинстве случаев
можно пренебречь. Изложенные выше соображения справедливы как для элек-
трон-ионной, так и для ион-ионной рекомбинации. В условиях газоразрядной
плазмы пониженного давления наиболее существенной является диссоциатив-
ная рекомбинация, коэффициент которой может достигать 10-6 см3/сек. При
больших давлениях (более 760 мм рт. ст.) основную роль обычно играет ре-
комбинация при тройных соударениях. Коэффициент рекомбинации уменьша-
ется с увеличением "температуры" сталкивающихся частиц. Зависимость ко-
эффициента рекомбинации от температуры описывается выражением
     α = α 0 ⋅ Tn                                                    (4.23)
     где n изменяется от -3/2 до -1/2. Аналогичные закономерности характерны
и для рекомбинации нейтральных активных частиц (свободных атомов, ради-
калов), а выделяемая при этом энергия равна энергии разрыва связи.
     Важную роль в разрядах имеет стеночная рекомбинация. Вероятность ре-
комбинации заряженных частиц на стенке близка к единице. Вероятность сте-
ночной рекомбинации нейтральных атомов существенно меньше единицы (для
стекла и других диэлектрических материалов она составляет 10-4 - 10-6, а для
металлов 10-2 - 10-4) и растет с увеличением температуры стенки.




                                     84