ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Ионизация в воздухе из "Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений " Поскольку потенциалы ионизации всех компонент воздуха гораздо больше затраты энергии при такой реакции, последняя (при не слишком высоких температурах) протекает гораздо скорее, чем непосредственная ионизация атомов и молекул ударами частиц. Константа скорости указанной главной реакции ионизации приведена в таблице 9. Поскольку в ионизации воздуха существенную роль играют атомы, расчеты кинетики ионизации в воздухе основаны на расчетах диссоциации молекул (вообще химических превращений). Такие расчеты выполнены в работе Лина и Тира [86], причем они хорошо согласуются с измерениями [87]. [c.397] Расчеты (для скоростей ударных волн не выше 9 км сек) показали, что ионизация происходит быстро, даже быстрее, чем химические превращения, так что в зоне релаксации степень ионизации в какой-то мере приходит в равновесие с химическим составом газа и следит за изменением степени диссоциации молекул. [c.397] Ионизация в воздухе при скоростях ударной волны несколько больше 10 км/сек (9—15 км/сек) рассматривалась в работе Л. М. Бибермана и И. Т. Якубова [97]. При этом были учтены химический состав воздуха в зоне релаксации и возбуждение атомов и молекул. В отличие от случая малых скоростей диссоциация происходит быстро по сравнению с ионизацией и ионизация в основном развивается в атомарном газе. Реакции ассоциативной ионизации играют определяющую роль в создании начальных электронов по мере возрастания электронной плотности все большее значение приобретает ступенчатая ионизация электронными ударами, причем энергия электронов, как и в одноатомном газе, восполняется за счет передачи энергии от ионов. [c.397] При вычислении скорости ионизации атомов и молекул электронным ударом в работе [97] использован метод объединения возбужденных и ионизованного состояний в одну группу. Этот метод, предложенный в работе Л. М. Бибермана и К. Н. Ульянова [99], мон т оказаться полезным и при рассмотрении других вопросов, связанных с нарушением ионизационного равновесия. Он состоит в следующем. [c.397] Скорости реальных процессов в какой-то мере находятся именн в таком соотношении, так что указанное допущение имеет смысл. Но при таком положении можно приближенно считать, что среди различных возбужденных состояний устанавливается больцмановское распределение а между возбужденными и ионизованным состояниями атома устанавливается равновесие Саха. Другими словами, все возбужденные и ионизованное состояния можно объединить в одну группу, приписав этой группе состояний определенную температуру, равную температуре электронного газа. Плотность же электронов, так же как и соотношение между плотностями электронов (или возбужденных атомов) и атомов в основном состоянии, уже не описываются формулой Саха, т, е. не являются равновесными. Они определяются из уравнения кинетики, которое описывает переходы атомов между основным состоянием и состояниями, принадлежащими к группе возбужденных и ионизованного состояний. При желании этот метод можно уточнять, выделяя самые низшие возбужденные уровни из группы и записывая для концентрации атомов в этих состояниях отдельные уравнения кинетики. В работе [99] описанным способом рассмотрено влияние выхода излучения из ограниченного газового объема на отклонение состояния газа от термодинамического равновесия. [c.398] Ионизацию в воздухе при больших скоростях ударной волны, в де-сятки километров в секунду (применительно к проблеме движения в атмосфере метеоритных тел), рассматривал В. А. Бронштэн [98]. [c.398] Вернуться к основной статье