Электроны в плазме

Напомним, что степень ионизации — это отношение числа ионизированных частиц (ионов или электронов) в плазме к числу первоначально взятых х= т/ Па- -П- = Пе/ Па- -Пе). [c.53]

Направленное движение ионов и электронов в плазме может быть вызвано двумя причинами электрическим полем, создающим ток, или же разницей в концентрации частиц между различными участками плазмы. Кроме того, в неравномерно нагретой плазме обмен частицами между областями с различной температурой создает механизм плазменной теплопроводности, благодаря которому через плазму идет поток тепловой энергии. Перечисленные процессы объединяются общим названием—явление переноса. Они обеспечивают переход от неравновесного к равновесному состоянию. [c.55]

Направленные потоки ионов и электронов в плазме могут возникать не только под действием электрического поля, но и при условиях, когда концентрация частиц в различных точках [c.56]

Из формул (см. табл. 2.1) видно, что на катоде не вся выделяемая энергия переходит в теплоту. Часть ее энергии электронов прибавляются к энергии, определяемой анодным падением. [c.75]

ЗАДАЧА 17. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ЭЛЕКТРОНОВ В ПЛАЗМЕ ПО ШИРИНЕ СПЕКТРАЛЬНЫХ ЛИНИЙ [c.261]

Таким образом, каждая частица одновременно взаимодействует с целым коллективом соседних частиц и, следовательно, плазма представляет собой, по существу, не газ, а своеобразную систему, стянутую дальнодействующими силами. Благодаря дальнодействию кулоновских сил и большой подвижности легких электронов в плазме определяющую роль играют коллективные процессы, т. е. колебания и волны различных типов. [c.215]

При концентрации и=10 электронов в плазме собственная частота колебаний плазмы равна Оо = 5 Ю с что соответствует дециметровым волнам. [c.220]

Дальнодействующим характером кулоновских сил взаимодействия определяется также и другая особенность плазмы — существование в ней собственных продольных колебаний создан-нов в некоторый момент изменение плотности электронов в плазме не релаксирует, как плотность в обычном газе, а колеблется с определенной частотой, зависящей только от концентрации электронов. Эти колебания вызываются тем, что изменение плотности электронов в каком-либо месте плазмы связано с появлением в этом месте объемного заряда, иоле которого, действуя на движение смещенных электронов, приводит к появлению восстанавливающей силы, пропорциональной их смещению. Под действием этой силы электроны вибрируют с определенной частотой. Найдем ее. Для этого выделим мысленно в плазме с концентрацией п электронов прямоугольный параллелепипед длиной dx и площадью сечения S (объем параллелепипеда йУ= [c.285]

ЗначениЯ Концентрации электронов в плазме N , приведенные в табл. 107, [c.508]

Температура и концентрация электронов в плазме искрового разряда принимались равными Г =30 ООО" К. Л/о =1.5- 10 см . При этих условиях в плазме имеются преимущественно двукратно ионизованные атомы аргона [c.513]

Концентрация электронов в плазме равняется концентрации ионов Ni = Ng), поэтому из (48) следует, что разность заселенности двух рабочих уровней — верхнего i и нижнего к — составит [c.41]

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СМЕСИ ГАЗОВ НА ЭЛЕКТРОННУЮ ТЕМПЕРАТУРУ И ПЛОТНОСТЬ ЭЛЕКТРОНОВ В ПЛАЗМЕ ГАЗОВЫХ ЛАЗЕРОВ [c.275]

Приведены результаты теоретических исследований влияния кинетики элементарных процессов в химической системе Н, Нг, О, Ог, СО, СОг, НгО, ОН в присутствии N3 и К на распределение концентрации электронов в плазме при сверхзвуковом расширении. Задача решается в квазиодномерном приближении для течения плазмы в коническом сопле, сверхзвуковом источнике и струе, истекающей в разреженное пространство. Библиографий 3. Иллюстраций 4. [c.403]

Если начать с микроскопических объектов, то речь пойдет об электронах, атомах, молекулах и иопах. Хотя свободные электроны, может быть, и трудно назвать веществом, но электронный газ является важнейшим объектом, с которым взаимодействует электромагнитное поле. Это относится и к электронам в плазме, и к электронам проводимости в твердых телах. [c.12]

Частоту излучения, при которой выполняется (для заданной плазмы) условие со = Шл.,, принято называть критической частотой (со р). Плотность электронов в плазме Пс, при которой плазменная частота равна частоте излучения сос = ш, принято называть критической плотностью (п, ). [c.263]

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ С НЕСВЯЗАННЫМИ НОСИТЕЛЯМИ ЗАРЯДА. МОДЕЛЬ ЭЛЕКТРОНОВ В ПЛАЗМЕ [c.105]

Вычисленный по Рамзауэру пробег электрона в плазме Л может отличаться от газокинетического в десятки раз. [c.43]

Учитывая, что частота соударений в секунду v= 1/т, т = Я,/ . а при максвелловском распределении скоростей электронов в плазме их средняя квадратичная скорость v= 3kTe/me, [см. раздел 2.5], получим, разделив обе части на (3/4) kTe. [c.50]

Между плазмой и газом нет резкой границы. Плазма подчиняется газовым законам и во многих отношениях ведет себя как газ. Но свободно движущиеся электроны в плазме могут перс носить электрический ток, и поэтому плазма обнаруживает ряд сзойств, которыми обладают электролиты и твердые проводники (металлы, полупроводники). [c.229]

Круг процессов, охватывающих ионизацию веществ, крайне широк и разнообразен. В различных ситуациях может представить интерес ионизация атомов и молекул вещества под действием падающих заряженных и нейтральных частиц, фотоцав, наложенного внешнего поля и др. Не делая попытки отразить это многообразие процессов, мы представим ниже достаточно полную информацию о важнейшей пороговой характеристике рассматриваемого процесса — потенциале ионизации атомов, атомп ,1х ионов и молекул — и приведем данные о сече-иип ионизации атомов и молекул электронами, т. е. ограничим свое расс.чотрение наиболее распространенным способом образования ионов и электронов в плазме. [c.411]

Для полностью однократно ионизованной плазмы а, -> 1, а для слабоионизованиоп плазмы а, 1. Как показывает анализ, при а, 10 подвиж1тость электронов в плазме определяется в основном электронно-атомными столкновениями. Такая плазма называется слабоионизованнон, п ее свойства определяются химической природой газа. [c.389]

ВОЛНЫ [капиллярные — поверхностные волны малой длины, в которых основную роль играют силы поверхностного натяжения когерентные — волны света, у которых разность их фаз не зависит от времени ленгмюровскне — продольные колебания плотности электронов в плазме Маха — ударные звуковые волны, возникающие при движении тел со скоростями, превышающими фазивые скорости упругих волн в данной среде некогерентные — волны света, разность фаз которых изменяется с течением времени поверхностные <— волны, распространяющиеся на свободной поверхности жидкости или на поверхности раздела несмешивающихся жидкостей акустические — упругие волны, распространяющиеся вдоль поверхности твердого тела и затухающие при удалении от нее электромагнитные — электромагнитные волны, распространяющиеся вдоль некоторой поверхности и затухающие при удалении от нее) поперечные — волны, когда частицы среды колеблются в плоскостях, перпендикулярных к направлению распространения волны (эта среда должна обладать упругостью формы) продольные — волны, если колебания частиц среды происходят в направлении распространения [c.227]

Отношение а концентрации п отрицат. ионов к концентрации электронов (а = п /п ,) является очень важной для П. э, г. величиной, определяющей мн. её свойства. Эта величина и её изменение в пространстве определяют структуру разряда в электроотрицат. газах. С ростом а уменьшается самосогласов. поле, и при а > 10 величина поля обусловлена в основном нон-ионным взаимодействием. Коэф. амбиполярной диффузии заряж. частиц в П. э. г. также зависит от а. С увеличением а коэф. диффузии электронов в плазме возрастает и при а > 10 -40 достигает насыщения, т.е. становится равным коэффициенту свободной диффузии электронов. Незначит. изменение тока или давления газа в П. э. г. может привести к возрастанию или уменьшению этого отношения, что сопровождается изменением радиального диффузионного потока заряж. частиц. Так, при а > 10 диффузионный поток электронов настолько увеличивается, что в разряде концентрация электронов практически становится неизменной на участке от оси до стенки трубки. [c.605]

Нелинейные эффекты при распространении радиоволн в ионосфере проявляются уже для радиволн сравнительно небольшой интенсивности и связаны с нарушением линейной зависимости поляризации среды от электрич. поля волны (см. Нелинейная оптика). На-гревная нелинейность играет осн. роль, когда характерные размеры возмущённой электрич. полем области плазмы во много раз больше длины свободного пробега электронов. Т. к. длина свободного пробега электронов в плазме значительна, электрон успевает получить от поля заметную анергию за время одного пробега. Передача энергии при столкновениях от электронов к ионам, атомам и молекулам затруднена из-за большого различия в их массах. В результате электроны плазмы сильно разогреваются уже в сравнительно слабом электрич. поле, что изменяет эфф, частоту соударений. Поэтому е в о плазмы становятся зависящими от поля В волны II Р. р. приобретает нелинейный характер. Возмущение диэлектрич. проницаемости Дед (Е1Ер) , где Ер = > 3(7 тб/в )(й) - - V ) — характерное плазменное поле, Т — темп-ра плазмы, 6 — ср. доля энергии, теряемая электроном при одном соударении с тяжёлой частицей, V — частота соударений. [c.259]

Вероятность образования иона с зарядом Z в результате одиночного электронного удара быстро уменьшается с увеличением Z, поэтому для получения достаточно эффективного выхода высокозарядных ионов используют процессы многократной ионизации. Для этого необходимо увеличить время пребывания ионов в облаке плазмы, содержащей горячие электроны. Темп-ра электронов должна лежать в диапазоне кэБ (I кэВ= 10 К), если необходимо достичь больших значений Z и избежать процессов прямого захвата электронов (процесс рекомбинации) Кроме того, для образования высокозарядных ионов должно выполняться условие п/по 1, т. е. плотность плазмы п должна превосходить плотность нейтрального газа По, чтобы свести до минимума захват электронов в результате столкновений. Если обозначить концентрацию электронов в плазме п , а время её удержания х. то условия образования многозарядных ионов для трёх типичных случаев можно записать след, образом [c.196]

Здесь а и скорость движения частиц угл. скобки означают усреднение по скоростям. В нек-рых случаях ударное У, с. л, практически полностью обусловлено неупругой релаксацией верх, и ниж. уровней а и h. При этом сдвиг линии почти отсутствует, а а = (ст + СТь)/2, где —эфф. сечения неупругого рассеяния. Как правило, хорошее количеств. описание У. с. л. даёт полуклассич. подход, в к-ром излучающий атом рассматривается как квантовая система, а of Носит, движение возмущающей частицы — как движение по классич. траектории в его поле. У. с. л. нейтральными частицами определяется ударным механизмом вплоть до давлений в неск. десятков атм. Ущирение электронами в плазме практически всегда имеет ударный характер. В большинстве случаев в ударном приближении хорошо описывается центр, часть контура спектральной линии. [c.262]

При решении ур-ния Шрёдингера с использованием псевдопотенциала для расчёта энергий и волновых ф-ций внеш. электронов в одноэлектронном приближении (в рамках приближений слабой или сильной связи, см. Зонная теория) применима возмущений теория при этом кристаллич, решётка считается неподвижной (т, н. приближение статической решётки). Учёт тепловых колебаний ионов вблизи положений равновесия в узлах кристаллич. решётки благодаря Э.-и. в. приводит к электрон-фононно.ну взаимодействию (об Э.-и. в. в атомах, молекулах и плазме см. в ст. Атом, Молекула, Плазма, а также Рекомбинация ионов и электронов в плазме и Ридберговские состояния). [c.545]

Физическое происхождение его может быть понято из следующих соображений (мы следуем здесь изложению в работе [43]). Рассмотрим те электроны в плазме, для которых проекция скорости на направление распространения волны близка к фазовой скорости волны, Vx (liQlq. Сталкиваясь с горбом волны, они будут от него отражаться и изменять свою энергию. Относительная скорость электрона и волны Vx — (olq при этом отражении изменит знак и перейдет в o) q — Ux, а проекция абсолютной скорости станет равной 2ю1д — Vx- Поэтому изменение энергии электрона при столкновении с горбом волны равно [c.504]

Во втором типе лазеров используется импульс малой длительности — порядка 10" —10" с. Электрический разряд, инициируемый таким пучком, имеет выраженный нестационарный режим. Длительность существования подобного разряда зависит в большей степени не от плотности и длительности пучка электронов, а от интенсивности рекомбинаций электронов в плазме разряда. Основной ввод энергии, как правило, осуществляется после прекращения действия внешнего ионизатора и за время, сравнительно большее по сравнению с длительностью пучка. Этот режим называют нестационарным режимом возбуждения электроионизационного лазера. [c.57]

Чтобы получить представление о том, как термические возмущения могут быть включены в теорию, рассмотрим систему заряженных частиц, скажем, электроны в плазме или электроны проводимости в кристалле. Тепловое равновесие системы описывается общей температурой Т и равновесным значением химического потенциала /1. Мы предположим, что неравновесное состояние достаточно хорошо описывается величинами T r,t) и /х(г, ), зависящими от координат и времени, т. е. систему можно разделить на малые подсистемы, каждая из которых находится в состоянии, близком к локальному равновесию. В континуальном пределе соответствующий локальноравновесный статистический оператор имеет вид [c.406]

При интенсивностях излучений субмикросекундных С02-лазеров с /> (0,54-5,0) 10 Вт-см , которые были достаточны для поддержания фронта световой детонации в воздухе, измеренные [1, 38] концентрации электронов в плазме вблизи макромишеней Ne (l-f-3) 10 см 2, а газовые температуры 7 l,5-f-2,0 эВ. [c.179]

Сущность метода состоит в том, что при фокусировке в атмосфере мощного лазерного импульса осуществляется высокотемпературный нагрев и испарение вещества, а также низкопороговый оптический пробой, сопровождаемый развитием плазменных образований вокруг частиц. Наличие свободных высокотемпературных электронов в плазме приводит к возбуждению атомов и молекул за счет неупругих столкновений в парах, вызывая их интенсивное свечение. Причем энергетика линий эмиссионного спектра при оптическом пробое существенно выше, чем тепловое [c.194]

Оптический пробой прозрачных сред также резко изменяет поглощение излучения. Отличие от рассмотренного выше процесса возбуждения гармоник состоит в том, что изменение поглощения обусловлено изменением самой среды. В исходно нейтральной среде под действием лазерного излучения образуется плотная плазма, сильно поглощающая излучение, падающее на среду. Плазма образуется в результате ионизации исходно нейтральной среды. Из общей теории взаимодействия электромагнитного излучения с плазмой [4] известно, что поглощение излучеиия в плазме зависит от соотношения частоты излучения и и плазменной частоты При и > плазма прозрачна для излучения, прп и < и л плазма непрозрачна, излучение отражается от плазмы. Соответственно поглощение излучения максимально при (О (1) л. Плазменная частота зависит от плотности п, свободных электронов в плазме (иплосгеУ ). По мере увеличения степени ионизации среды под действием лазерного излучения с частотой и увеличивается ге и соответственно увеличивается При достижении критической плотности ге, достигается равенство < >,1п (1), плазма становится непрозрачной для излучения, излучение поглощается плазмой. [c.192]

Нагревание электронов в плазме. Нвгрованпе может быть оценено ио соотношению (10) и.з лекции 16. Зададимся йзлучеивем видимого диапазона частот и подкрнтической плотностью электронов п 10 сМ . Длительность импульса излучения положим порядка т 10 с. Согласно соотношению (10) из лекции 16 для надевания электронов до температуры 10 К (до энергии - 10 эВ) необходима напряженность ноля К (10 з/лт) 10 В/см, т. е. интенсивность излучения Р 10 Вт/см . [c.272]

Электронные эффекты нелинейные 25, 108, 162 Электроны в плазме 105 Электрооптический эффект лв-нейнын 164 Электрострикция 186, 191 Энергии диссипация 47 [c.241]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...