Сравнение скоростей рекомбинации

Сравним теперь скорости диссоциативной, ударной и тройной рекомбинации. В самом общем виде уравнение электрон-ионной рекомбинации имеет вид

.

При таком определении в соответствии с результатами, полученными выше, коэффициенты рекомбинации в низкотемпературной плазме можно описать как

Отношение коэффициентов ударной и тройной рекомбинаций тогда равно

.

Отсюда видно, что ударная рекомбинация – процесс весьма эффективный и становится определяющим уже при n_e/n_a > 10^-6, т.е. при весьма низкой степени ионизации. Если состав плазмы таков, что в ней оразуются молекулярные ионы, то определяющей может стать диссоциативная рекомбинация. Так для ударной и диссоциативной рекомбинации в гелиевой плазме получим

.

Отсюда для гелиевой плазмы _e > _d при n_e > 0,210¹² ~ 10¹¹ см^-3.

Напомним, что коэффициент диссоциативной рекомбинации гелиевых ионов аномально низок по сравнению с другими молекулярными ионами. Если взять для оценок характерную для многих молекулярных ионов величину _d ~ 10^-6 см³/с, то соотношение между коэффициентами ударной и диссоциативной рекомбинациями станет равным

и величины этих коэффициентов сравняются по величине при плотности плазмы n_e ~ 210¹³ см^-3. Поскольку типичная плотность низкотемпературной плазмы во многих случаях составляет n_e ~ 10¹⁰ - 10¹² см^-3, то в этом случае диссоциативная рекомбинация преобладает. Она играет важную роль в балансе заряженных частиц, особенно на стадии распада импульсной плазмы, а также в ионосфере.