Ar + 15.8 эВ = Ar+ + e ,
то вероятность трансформации энергии в кинетическую низка (это общее правило), и один из образующихся атомов, как правило, оказывается возбужденным. Связанное с этим линейчатое излучение, называют “рекомбинационным”.
Для сильно связанных молекулярных ионов ситуация иная:
N2+ + 8.7 эВ = N+ + N ,
N + 14.5 эВ = N+ + e ,
поэтому вероятность образования невозбужденных продуктов велика.
1.3.12.Сравнение скоростей рекомбинации для гелиевой плазмы
В этом параграфе мы сравним скорости диссоциативной, ударной и тройной рекомбинации. В самом общем виде уравнение электрон-ионной рекомбинации имеет вид
|
|
|
|
dne |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(1.3.57) |
|
|
|
|
|
|
= β · ne2 |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
dt |
|
|
|
|
|
|
||||||
При таком определении, в соответствии с результатами, полученными выше, можно записать |
|
|||||||||||||||
|
βd 0.01 · 20− |
|
см |
3 |
|
с |
|
|
|
|
||||||
|
|
10 |
|
6 3/ |
|
, |
|
|
|
|||||||
|
βe 5 · 10− ne см /с , |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
βa 1.5 · 10− |
26 |
na |
|
|
3 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
см |
/с . |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тогда для коэффициентов ударной и тройной рекомбинации можно записать следующее отношение |
||||||||||||||||
|
βe |
|
5 · 10−20 ne |
|
|
|
3 |
|
106 |
ne |
. |
(1.3.58) |
||||
|
βa |
1.5 · 10−26 na |
|
|
· |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
na |
|
|||||||||
Отсюда видно,что βe > βa при ne/na > 10−7. Соответственно, для ударной и диссоциативной рекомбинации
βe |
|
5 |
· |
10−20 ne |
5 · 10−12 ne . |
(1.3.59) |
||
β |
|
|
10 |
− |
8 |
|||
d |
|
|
|
|
|
|
|
|
Отсюда βe > βd при ne > 0.2 · 1012 1011 см−3. Если βd 10−6 см3/с, то при ne > 1013 см−3. Т.к. в низкотемпературной плазме обычно ne 1010 ÷ 1012 см−3, то диссоциативная рекомбинация часто является определяющей.
55