10.Излучение рекомбинации и возбужденных атомов.

Излучение рекомбинации заряженных частиц: .

Рекомбинация - процесс, обратный ионизации. Состоит в захвате ионом свободного электрона. Рекомбинация электрона и иона – процесс, ответственный за исчезновение заряженных частиц в слабоионизованном газе и плазме и приводит к практически полному исчезновению заряженных частиц при отсутствии противодействующих ей факторов. Атомы и молекулы при рекомбинации образуются не только в основном, но и в возбуждённых состояниях. Поэтому выделяющаяся в акте рекомбинации энергия W (за вычетом кинетической энергии рекомбинирующих частиц) может быть различна. Рекомбинация характеризуют коэффициентом рекомбинации – это число актов числа атомов объема за единицу времени делена на единицу плотностей носителей заряда: .

До t⁰≈10⁷К кул рекомбинации больше, чем кул тормозного излучения до 10⁷К: Q_P>Q_T.

Излучение возбужденных атомов и ионов: с увелич-ем температуры Т_е растет и измен-ся спектр, кроме t⁰ интенсивности зависит от хим-го состава плазмы и очень быстро увелич-ся при включении в состав плазмы атомов тяжелых элементов.

Оценить электронную t⁰ можно измерить относит-ую интенсивность спектральных линий, котор. испуск-ся одним и тем же электроном, но соответственно разным степеням его возбуждения.

t⁰ ионов тяжелых частиц можно оценить из-за измерения спектральных линий, из-за эффекта Доплера: , он связывает частоту колебательного процесса и скорость движения источника колебаний, где ν₀ - частота излучаемая неподвижным источником, V- скорость источника, с - скорость света.

Из-за уширения спектральных линий, в плазме происх-т хаотическое движение атомов и ионов → различные частицы при одних и тех же процессах излучения будут посылать спектрометр в свет с частотой чуть отличающ-ся др. от др., в результате спектральные линии иширяются. Изменение этого уширения позволяет измерять t⁰ тех частиц, которые уч-ют в процессе испускания.

11. Электрический ток в плазме. Закон Ома.

Если к плазме приложено постоянное электрическое поле или поле, изменяющееся с небольшой частотой, то возникает постоянный или переменный ток, т.е. направленное движение частиц. Перенос зарядов за счёт движения электронов. Они приобретают энергию от внешнего поля и теряют её в результате столкновения. Величина приращения энергии происходит за время длины свободного пробега. При этом, как правило, тепловая скорость электронов, т.е. скорость хаотичного движения электронов много больше, чем приращение энергии, которая происходит между столкновениями. Модель электрического тока в плазме: на фоне хаотичного движения электронов приобретается небольшая добавка к скорости по направлению действия электрического тока. Закон Ома: j=σ * E, где j- плотность тока, σ- проводимость, E- напряжённость эл.тока. Закон Ома выполняется, при этом величина σ =(n_e*e²/m_e)*τ.

12. Электропроводность низкотемпературной плазмы. Проводимость плазмы может резко возростать, если добавить в плазму химический элемент с малым потенциалом ионизации. Если в плазме присутствует электроотрицательные атомы(О₂,Сl, F) и носителями отрицательного заряда становятся малоподвижные отрицательные электроны, то это приводит к резкому снижению проводимости плазмы.