10. Как можно измерить диффузию?

Для измерения коэффициента диффузии проводят, например, следующим методом. Измереяют распад плазмы при условии наличия амбиполяной диффузии в рападающейся плазмы

Слабо ионизованная плазма создается в резонаторе. Измеряется изменение резонансной частоты резонатора, связанное с присутствием в нем плазмы, которое пропорционально плотности свободных электронов. Высокая точность измерения сдвига частоты позволяет определить относительную плотность электронов, пока они изменяется на несколько порядков. Полученный результат сравнивают с решением уравнения диффузии

при граничных условиях соответсвующих исползуемому резонатору. В результате такого сравнения определяют коэффициент диффузии ионов в газе.

Лекция №5 Электрический разряд в газах. Классификация. Несамостоятельный разряд без ионизационного усиления

5.1 Какие факторы нужны для появления в разрядном промежутке тока?

Для появления же тока в газовом промежутке необходимы: Во первых, наличие в газовом промежутке свободных носителей тока. И во вторых, это наличие факторов (электрическое поле, градиент концентраций или температуры и др), которые сообщили бы свободным носителям направленную скорость.

5.2 На какие две основные группы можно разделить ток в газе?

Электрический ток в свою очередь можно разделить на самостоятельный, который поддерживается только электрическим полем без каких-либо еще внешних воздействий; и на несамостоятельный, для поддержания которого в газе необходим внешний источник ионизации, и устранение его приводит к исчезновению тока.

5.3 Что такое самостоятельный ток?

Самостоятельный ток - ток, который поддерживается только электрическим полем без каких-либо еще внешних воздействий.

5.4 Что такое несамостоятельный ток?

Несамостоятельный ток - ток, для поддержания которого в газе необходим внешний источник ионизации, и устранение его приводит к исчезновению тока.

5.5 Какой ток подразумевают, когда говорят о классификации по месту возникновения: на электродах или в объеме?

Подразумевают несамостоятельный ток.

5.6 Что такое установившийся ток, какие примеры такого тока вы можете назвать?

Самостоятельный ток можно условно разделить на три большие группы: 1- установившийся, 2-меняющийся по величине, 3-неустановившийся.

Установившийся ток, как раз известный нам под разными видами газового разряда. При этом если объемный заряд не играет существенной роли, таким образом, что электрическое поле не искажено им, то это либо Таунсендовский (темный) разряд, либо корона. При суественном влиянии объемного заряда на распределение поля в разрядном промежутке при тех или иных условиях, о которых будет рассказано дельше, мы получим тлеющий разряд или дугу, а также можно получить особые виды разрядов без катодных падений.

5.7 При рассмотрении несамостоятельного тока без ионизационного усиления каки делаются допущения?

Предпосылками рассматриваемой теории являются следующие положения:

1. Внешний ионизатор воздействует на газ во всем объеме с плотностью ионизации ε

2. Ионизация газа однократная, при этом не образуется отрицательных ионов

3. Заряженные частицы исчезают на электродах и в объеме газа (рекомбинация проиходит по закону rn_in_e)

4. Между электродами напряжение постоянно U = const, а эффективная напряженность поля Е/р недостаточна для заметной вторичной ионизации электронным ударом (что типично для значений Е/р меньше 10В/(см∙Тор) )

5. Концентрация заряженных частиц мала, поэтому в межэлектродном промежутке нет значительных искажений электричекого поля

6. Будем считать, что дрейф заряженных частиц обусловлен только электрическим полем, т.е. процессами диффузии пренебрегаем.

7. Давление таково, что длина свободного пробега электрона много меньше расстояния между электродами, т.е. λ_ei << d. Отсюда следует, что скорость дрейфа u пропорциональна напряженности поля E

8. На электродах нет эмиссии и отражения заряженных частиц ( т.е. расматриваем только объемные процессы в газе)