Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
10
Добавлен:
30.05.2020
Размер:
5.21 Mб
Скачать

Випромінювання плазми.

Високотемпературна плазма.

Є більш різноманітним і класифікується в загальному випадку:

-гальмівним випромінюванням;

-магнетронним або синхротронним (окремий випадок - циклотронним) випромінюванням;

-корпускулярним випромінюванням.

Випромінювання плазми. Гальмівне випромінювання.

1.Має безперервний рентгенівський спектр.

2.Виникає при зіткненні електронів з іонами в електричному полі.

3.Інтенсивність пропорційна квадрату прискорення і квадрату номера Z ядра зарядженої частинки та зворотно пропорційно її масі (випромінювання електронів є більш потужним).

4.Спектр випромінювання обмежується максимальною енергією фотона.

5.Кутове розподілення випромінювання залежить від кінетичної енергії

електрона (Те).

При Те mec2 (нерелятивістський випадок) кутове розподілення

подібно до розподілення електричного диполя, перпендикулярного до площини траєкторій електронів.

При Те mec2 (ультрарелятивістські енергії) випромінювання спрямоване по траєкторії руху електронів та концентрується в межах

конуса з кутом рад .

6. Використовується для отримання інтенсивних пучків фотонів та - квантів.

Випромінювання плазми. Магнетронне випромінювання.

1.Виникає у магнітному полі за рахунок ларморівського обертання електронів в плазмі.

2.Має практично безперервний спектр в УФ та м'якому рентгенівській області.

3.Кутове розподілення зосереджено у напрямку миттєвої швидкості частинки у вузькому конусі з кутом розкриву . Е – енергія частинки.

4.Має перспективи використання у рентгенолітографічних процесах мікроелектроніки.

5.Випромінювання нерелятивістських частинок, що рухаються по спіральним траєкторіям має назву циклотронного випромінювання .

6.Випромінювання окремої частинки є поляризованим, більша частина

еліпсу поляризації розташована у проекції магнітного поля.

Корпускулярне випромінювання.

Формується за рахунок швидких частинок, що вилітають із нерівноважної плазми у результаті розвитку різних нестійкостей.

Електричним розрядом в газі називають

сукупність явищ, що обумовлені проходженням

електричного струму скрізь газовий проміжок.

 

 

 

 

Катод

 

 

 

Збудження

Збудження

 

Збудження

 

 

 

 

 

 

 

Пружній

Випромінювання

Рекомбінація

 

Іонізація

 

 

 

удар

 

 

 

Негативні

 

 

Теплова

 

 

Іонізація

 

 

Іонізація

іони

 

 

 

 

 

енергія

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Анод

 

 

 

Рис. Фізичні процеси в газовому розряді

 

 

 

При тиску газу у внутрішньому об'ємі приладу 10-3 Па (1 мм рт. ст. = 133 Па) і нижче носіями заряду, що визначають значення струму в приладі, практично є електрони. Вони рухаються майже без зіткнень, і середня довжина їх вільного пробігу Ae помітно перевищує відстань між електродами.

При підвищенні тиску електрони, що рухаються, починають взаємодіяти (стикатися) з атомами газу і їх довжина вільного пробігу стає менше відстані між електродами. Характер зіткнень між електронами і атомами багато в чому визначає особливості газового розряду.

Складні явища, що протікають в газовому проміжку, можна звести до невеликої кількості елементарних процесів, що призводять до зміни енергії заряджених часток: іонізація, збудження, перезарядка і рекомбінація. Перераховані процеси можуть бути описані на основі класичних законів збереження енергії й імпульсу при зіткненнях.

Зіткнення атомних часток носять пружний і непружний характер. При пружному зіткненні між частками відбувається обмін імпульсом і

кінетичною енергією, але їх внутрішні енергії і стани залишаються незмінними.

Якщо при зіткненні відбувається зміна внутрішньої (потенційної) енергії, то це призводить до іонізації і збудження. Цей тип зіткнень відноситься до непружних.

Елементарні процеси в плазмі - процеси, що відбуваються при зіткненні атомів,

іонів, електронів та фотонів (важливо для плазми, що не знаходиться в термодинамічній рівновазі).

Іонізація електронним ударом

Потрійна рекомбінація

 

Зміна кількості електронів:

 

Фотоіонізаці

Фоторекомбінац

 

я

ія

 

 

 

 

Зміна кількості електронів

Іонізація електронним ударом

Фоторекомбінація