Рекомбинация тройном столкновении

Здесь имеется в виду рекомбинация тройным столкновением, поскольку в плотной плазме можно пренебречь радиационной рекомбинацией [68]. [c.75]

Рекомбинация ионов при тройных столкновениях [c.515]

В равновесной плазме при Т й К и атм преобладают ступенчатая ионизация и электрон-ионная рекомбинация в тройных столкновениях, но п, однозначно определяется Т. и р—ур-нием Саха. [c.511]

Исключением здесь будет рекомбинация при тройных столкновениях электронов и ионов, атомов и т. д. Такие реакции рассматривались в 4.23, 4.28, 4.30 и 8.1. [c.260]

Коэффициент рекомбинации электрон-ион Л в большинстве случаев на несколько порядков меньше, чем коэффициент рекомбинации ион-ион Р/. так как электроны даже при очень низкой энергии имеют намного большую скорость, чем ионы. В плотной плазме рекомбинация может проходить при тройных столкновениях, когда с ионом сталкиваются два электрона один присоединяется к иону, другой уносит избыточную энергию. Свободные электроны могут также попасть на один из энергетических уровней атома с выходом излучения (рекомбинация с излучением). [c.56]

ДОЛЯ тройных столкновений равна 10 . Из того факта, что почти каждое тройное столкновение приводит к рекомбинации, а к рекомбинации с излучением приводит только каждое десятитысячное или миллионное двойное, столкновение, следует, что нри атмосферном давлении тройные столкновения примерно в 100 раз более эффективны при рекомбинациях, чем двойные [c.492]

Если в процессе рекомбинации может быть обращение предиссоциации, то это означает, что продолжительность (т) столкновения увеличивается, по крайней мере, когда энергия имеет определенное значение, а поэтому возрастает выход для рекомбинации при двойных и тройных столкновениях. Если излучательный переход, участвующий в рекомбинации при обращении предиссоциации, разрешен, отношение выходов рекомбинации при двойном и тройном столкновениях то же самое, что и для случая, когда многоатомная молекула рассматривается как двухатомная однако, если излучательный переход запрещен или имеется колебательный переход в инфракрасной o6,iia-сти, выход рекомбинации при двойном столкновении при данном давлении сильно снижается, в то время как рекомбинация при тройных столкновениях не изменяется. В любом случае, когда плотность уровней высока, продолжительность всех двойных столкновений возрастает настолько, что даже при довольно низких давлениях столкновение с третьей частицей (или стенкой реакционного сосуда), а поэтому и рекомбинация будет почти неизбежной в течение этого двойного столкновения, т. е. почти все двойные столкновения являются также тройными столкновениями. [c.492]

Ясно, что в условиях достаточно низких давлений рекомбинации при двойных столкновениях доминируют над рекомбинациями при тройных столкновениях, но для молекул с восьмью или более атомами такие давления являются чрезвычайно низкими — менее чем 10 мм рт. ст. В то время как при изучении выходов реакций в условиях промежуточных давлений следует учитывать оба параллельных механизма, при более высоких давлениях рекомбинациями при двойных столкновениях можно пренебречь, хотя они в действительности происходят и вызывают испускание некоторого количества света. [c.492]

Для более полного понимания процесса тройного столкновения следовало бы рассмотреть потенциальную поверхность для системы, включающей третью частицу. Но такая система имеет слишком много степеней свободы и не удобна для графического изображения. Тем не менее можно в качестве модели использовать трехатомную систему. Рассмотрим, например, рекомбинацию атомов С и О, когда третьей частицей является другой атом О. Если ограничиваться движением по прямой линии, можно для анализа использовать предыдущую фиг. 163. При тройном столкновении фигуративная точка начинает свое движение с плато при правой вершине. В зависимости от начального направления (и скорости), фигуративная точка войдет в одну из долин, совершая довольно интенсивное колебательное движение около основания долины, и выйдет из нее. Этот тин траектории полностью соответствует образованию колеблющейся молекулы СО. Тот же результат получается, если фигуративная точка вначале входит в чашу, соответствующую молекуле СОг-Тем самым в классическом случае практически каждое тройное столкновение приводит к рекомбинации. Только такие столкновения, нри которых фигуративная точка двигалась бы при больших Га параллельно оси (или при больших Г1 — параллельно оси Гг), но должны приводить к образованию СО, так как фигуративная точка возвращается в таком случае на плато. Для того чтобы тройное столкновение привело к рекомбинации, с точки зрения квантовой теории необходимо выделение третьей частицей по крайней мере одного кванта, а чтобы это произошло, должно иметься в соответствии с классической моделью достаточное отклонение фигуративной точки на фиг. 163 от линейного движения. Из модели видно, что вследствие возможности движения по фигурам Лиссажу продолжительность тройного столкновения может быть много большей, чем если бы имелись только отталкивательные потенциальные области. Это происходит совершенно аналогично увеличению времени двойного столкновения, о чем уже говорилось ранее. [c.493]

Большим изменениям подвергся раздел 3 гл. VI, в котором рассматриваются вопросы ионизации, рекомбинации, электронного возбуждения. Этот раздел по существу написан заново и сильно расширен с учетом современных взглядов, согласно которым в этих процессах большую роль играют ступенчатая ионизация атомов (сначала возбуждение, потом ионизация) и захват электрона при тройных столкновениях на верхние уровни атомов с последующей дезактивацией возбужденных атомов за счет электронных ударов и радиационных переходов. Подробнее рассмотрена ионизация воздуха. Изменилось и изложение близких вопросов ионизации газа в ударной волне (в гл. VII). [c.9]

Из этих формул видно, что захваты на верхние уровни происходят гораздо чаще, чем на нижние вероятность захвата очень быстро возрастает при увеличении квантового числа п. Физически это связано просто с увеличением радиуса и площади орбиты связанного электрона при возрастании п (площадь орбиты пропорциональна г ). Мы здесь намеренно употребляем термин захват , а не рекомбинация , так как захват на высокий уровень, вообще говоря, не всегда эквивалентен рекомбинации с верхних уровней электрон легко оторвать. К вопросу о рекомбинации в тройных столкновениях мы еще вернемся ниже, в 17. [c.336]

ЭЛЕКТРОН-ИОННАЯ РЕКОМБИНАЦИЯ ПРИ ТРОЙНЫХ СТОЛКНОВЕНИЯХ 345 [c.345]

Электрон-ионная рекомбинация при тройных столкновениях [c.345]

В сильно разреженной плазме рекомбинация электронов и ионов происходит главным образом при парных столкновениях с излучением светового кванта. В плотной плазме преоб ладает рекомбинация при тройных столкновениях с участием электрона в качестве третьей частицы (третьей частицей может служить и нейтральный атом, но этот процесс играет роль только при чрезвычайно малых степенях ионизации, меньше 10 — 10 ). Простейшую оценку скорости рекомбинации с участием электрона в качестве третьей частицы можно сделать, если обобщить на этот случай старую теорию Томсона [45], которая относится к рекомбинации с участием нейтрального атома. Рассуждения здесь вполне аналогичны тем, с помощью которых в 6 этой главы была оценена скорость рекомбинации атомов в молекулу при тройных столкновениях. [c.345]

СТРОГАЯ ТЕОРИЯ РЕКОМБИНАЦИИ ПРИ ТРОЙНЫХ СТОЛКНОВЕНИЯХ 347 [c.347]

Как видим, при низких температурах и не чрезмерно малых плотностях всегда главную роль играет рекомбинация в тройных столкновениях. [c.347]

Предположим, что ударное возбуждение и ионизация атомов, пребывающих в основном состоянии, а также обратные процессы дезактивация с переходом атома на основной уровень и рекомбинация в тройном столкновении с захватом электрона на основной уровень происходят сравнительно медленно. В то же время допустим, что повышение степени [c.397]

При больших плотностях рекомбинация идет в тройных столкновениях, при малых — в парных, так что, интересуясь стадией сильного расширения, достаточно рассмотреть последнюю. Пусть N — число атомов в 1 см УТ — тепловая скорость, а — сечение рекомбинации, кото- [c.444]

Если в стадии, еще близкой к равновесию, основную роль играет рекомбинация при тройных столкновениях, то ионизация происходит в результате обратного процесса — отрыва электронов преимущественно от возбужденных атомов при ударах свободных электронов. Скорость ионизации по принципу детального равновесия выражается через коэффициент рекомбинации и константу равновесия или равновесную степень ионизации. [c.447]

Радиационная рекомбинация существенна, однако, лишь в достаточно разреженном газе, когда тройными столкновениями ча- [c.131]

На высотах нижней термосферы (70—90 км) имеется другой источник энергии синоптических вихрей — атомарный кислород. Он накапливается в результате фотодиссоциации молекулярного кислорода под действием солнечного ультрафиолетового излучения. Рекомбинация атомарного кислорода происходит в результате тройного столкновения [c.125]

Чтобы установить химическое состояние в критической области пограничного слоя, необходимо оценить параметр скорости рекомбинации i, который представляет собой отношение времени диффузии атомов через пограничный слой к характеристическому времени жизни атомов. Если i > 1, то химические реакции протекают быстрее, чем диффузия атомов. Следовательно, диффундирующие частицы находятся в локальном химическом и термодинамическом равновесии. Наоборот, если < 1, то диффузия играет доминирующую роль и течение является замороженным. Параметр j, впервые введенный Фэем и Ридделлом [18) для модели рекомбинации за счет тройных столкновений, может быть связан со свойствами на границе пограничного слоя следующим соотношением [c.378]

Рекомбинация при тройном столкновении. Рекомбинация с излучением важна только нри очень низких давлениях. Вообще при обычных лабораторных давлениях во время столкновения двух частиц (т. е. во время жизни комплекса столкновения) возможны столкновения с третьими частицами, которые могут отнимать некоторое количество энергии возбуждения и тем самым стабилизировать образующуюся молекулу, оставляя ее в состоянии немного ниже диссоциационного предела. [c.491]

Действительно, во многих фотохимических исследованиях было найдено, что выход реакции рекомбинации гораздо больше, чем можно было бы ожидать из рассмотрения примеров двухатомных молекул. Типичным случаем является рекомбинация радикалов СНз с образованием СгНе. Рекомбинация была бы чрезвычайно медленной как рекомбинация с излучением из-за разницы в мультиплетностях двух рассматриваемых состояний (см. стр. 490), но она может легко получиться при тройных столкновениях вследствие большого времени жизни комплекса столкновения. Было найдено, что в этом случае выход рекомбинации около 0,1 (Стиси [33]). [c.492]

Рекомбинация 445, 468, 487 внутренняя 462 выход 468, 487, 490, 492 при двойном столкновении 485, 491 тройном столкновении 491 Реннера — Теллера расщепление см. Расщепление Реннера — Теллера Реннера — Теллера состояния 212 Ридберга формула 27, 69, 350 Ридберговские переходы 149, 434 [c.748]

Вообще при не слишком высоких температурах [Т 300—1000° К) константы скорости рекомбинации обычно имеют порядок 10 —10 см 1моль -сек, что свидетельствует о довольно больших вероятностях рекомбинации р при тройном соударении. Скорость рекомбинации сравнительно слабо зависит от температуры, обычно проявляя некоторую тенденцию к уменьшению с возрастанием температуры. Это можно понять, если учесть, что вероятность рекомбинации при тройном столкновении тем больше, чем больше время взаимодействия сталкивающихся частиц, т. е. чем меньше их скорости или чем меньше температура, так что вероятность р обратным образом зависит от температуры. Например, если Р иг, то Лг г р в соответствии с теоретическими расчетами [c.311]

Обратные процессы, идущие справа налево, приводят к рекомбинации электронов с ионами первые два представляют собой рекомбинации в тройных столкновениях с участием электрона или тяжелой частицы в качестве третьей, последняя реакция — фоторекомбинация или фотозахват электронов. [c.326]

В реальных условиях процессы ионизации и рекомбинации чаще всего протекают более сложными путями, чем это рисуется простыми схемами (6.57) — (6.59). Происходит так называемая ступеньчатая ионизация, при которой атом сначала возбуждается, скажем, электронным ударом, а затем либо сразу ионизуется при последующих электронных ударах, либо предварительно проходит через несколько ступеней повышения степени возбуждения. Сложным образом часто протекает и обратный процесс рекомбинации в тройных столкновениях электрон захватывается [c.327]

Сопоставим коэффициенты рекомбинации в тройных столкновениях Ъ по формуле (6.104) и фоторекомбинации с захватом на все уров- [c.346]

В работе [80] построены приближенные формулы для оценки коэффициентов рекомбинации в тройных столкновениях при более высоких температурах (от 3000 до 10 000°), когда захват происходит на низкие уровни. (Надо сказать, что формула (6.104) в этой области дает завышенные значения коэффициента рекомбинации, но это завышение не пре-.вышает 5—10 раз даже при Г = 10 000°.) [c.347]

Рассмотрим детальнее, как протекает процесс рекомбинации при тройных столкновениях в низкотемпературной водородной плазме. Предположим, что условия в газе существенно неравновесны степень ионизации выше равновесной или, что то же самое, температура ниже той, которая соответствует данной степени ионизации, так что в цлазме протекает преимущественная рекомбинация. Выше отмечалось, что вероятность захвата электрона при тройном столкновении быстро возрастает при увеличении радиуса орбиты и уменьшении энергии связи уровня, так что электроны захватываются в основном на верхние уровни. Как было показано в 13 гл. V, вероятности спонтанных радиационных переходов с верхних уровней резко уменьшаются при увеличении квантового числа п и уменьшении энергии связи Еп (как 1/ге Е п ). [c.347]

Авторы предлагают называть общий сложный процесс ударно-радиационной рекомбинацией . В пределе малых плотностей он превращается в фоторекомбинацию, при больших плотностях — в то, что мы называли выше рекомбинацией при тройных столкновениях. Результаты численных расчетов для этого предельного случая неплохо согласуются с тем, что дает формула (6.104). [c.351]

Рекомбинация в холодном воздухе при сравнительно больших плотностях (в В-слое ионосферы ниже - 80 км) идет в основном через образование отрицательных ионов кислорода. Электроны прилипают к молекулам кислорода преимущественно в тройных столкновениях О2 + е + + М -V 0 + М, а затем ионы О нейтрализуются с ионами или 0+ в парных или тройных столкновениях. Новейшие данные по рекомбинации в холодном воздухе, а также по многим другим неупругим процессам, протекающим в ионосфере, имеются в обзорах Дальгарно [74] и А. Д. Данилова и Г. С. Иванова-Холодного [92]. [c.353]

Рассмотрим здесь ударные волны не очень большой амплитуды, в которых степень диссоциации, достигаемая за фронтом, невелика 01 < 1. В этом случае можно пренебречь диссоциацией молекул ударами атомов и оставить в уравнении кинетики (6.21) только члены, соответствующие диссоциации ударами молекул и рекомбинации атомов, в тройных столкновениях с участием молекул в качестве третьих частиц. При переходе в уравнении кинетики (6.21) от чисел атомов в см к степени диссоциации по формуле Ма. = 2аМа Мо — число исходных молекул в см ) следует дифференцировать по времени только степень диссоциации, но не плотность газа (т. е. так как в уравнении (6.21) нет члена, описывающего изменение плотности. (Если к уравнению (6.21) добавить такой член, то [c.386]

Для вычисления тепловыделения на один акт рекомбинации Е рассмотрим процесс дезактивации возбужденного атома, образовавшегося при захвате электрона ионом. Как отмечалось выше, электрон при тройном столкновении, как правило, захватывается на один из очень высоких уровней атома с энергией связи Е кТ. Расстояния между уровнями в этой области состояний гораздо меньше кТ. При сто.лкновениях со свободными электронами связанный электрон в возбужденном атоме переходит на соседние уровни, причем переходы вверх и вниз почти рав- [c.450]

Если при каких-либо значениях Т тл. окажется, что Е < кТ, это означает, что радиационная дезактивация должна идти с самого начала захвата электрона. Такое положение обычно не реализуется, так как в этом случае фоторекомбинацня преобладает над рекомбинацией в тройных столкновениях, а прн фоторекомбшшции электрон захватывается обычно не на верхние, а иа нцдвдие уровни атомов. Если Е, вычисленное по формуле (8.37), оказывается по порядку больше потенциала ионизации /, это означает, что вся энергия связи I переходит в тепло, формула (8.37) неприменима и Е = I. [c.452]

Если концентрация электронов существенно меньше этого значения, то для процесса рекомбинации электрону надо сблизиться с ионом в тот момент времени, когда на него налетает нейтральная молекула вероятЕЕОсть такого тройного столкновения мала. Если же концентрация электронов существенно выше оценки [c.38]

Процесс рекомбинации обычно весьма медлен по сравнению с остальными процессами установления равновесия в плазме. Дело Б том, что образование нейтрального атома при столкновении иона с электроном требует уноса освобождающейся энергии (энергии связи электрона в атоме). Эта энергия может излучиться в виде фотона (радиационная рекомбинация) в таком случае медленность процесса связана с малостью квантовоэлектродинамической вероятности излучения. Освобождающаяся энергия может быть также передана третьей частице—нейтральному атому в этом случае медленность процесса связана с малой вероятностью тройных столкновений. Все это приводит к тому, что рекомбинацию часто имеет смысл изучать в условиях, когда распределение всех частиц можно считать максвелловским. [c.131]

Процесс рекомбинации является весьма медленным по сравнению с другими процессами в слабоионизованном газе. Причина этого заключается в том, что образование нейтрального атома при столкновении электрона с ионом требует уноса освобождающейся прн этом энергии, В достаточно плотных газах эта энергия передается третьей частице —нейтральной молекуле в процессе тройного соударения. Такую рекомбинацию называют стол кновител ь ной. [c.36]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...