Кинетика неравновесной низкотемпературной плазмы, Биберман Л.М., Воробьев В.С., Якубов И.Т., 1982

Кинетика неравновесной низкотемпературной плазмы, Биберман Л.М., Воробьев В.С., Якубов И.Т., 1982.
  В книге освещён широкий круг вопросов кинетики неравновесной низкотемпературной плазмы. Приводятся данные о столкновительных и радиационных элементарных процессах. Рассмотрен радиационный перенос возбуждения. Обсуждаются критерии равновесия в различных экспериментальных условиях. Описаны неравновесные распределения атомов по уровням и электронов по энергиям. Излагаются методы расчета коэффициентов ионизации и рекомбинации. Обсуждаются нестационарные процессы. Рассмотрены некоторые вопросы кинетики в молекулярной плазме.
Книга рассчитана на научных работников и инженеров, работающих в областях физики и химии плазмы, электрического разряда в газах, физической электроники, а также на аспирантов и студентов старших курсов физико-технических специальностей.

Локальное термодинамическое равновесие. Элементарные процессы.
Незамкнутость плазменных объемов приводит к нарушениям термодинамического равновесия. При этом, если линейные размеры достаточно велики, а процессы, приводящие к установлению равновесия, интенсивны, то равновесие может сохраняться локально. Это означает в первую очередь, что температура зависит от пространственного положения данного элементарного объема плазмы, Т = Т (r). Однако в каждом элементе объема выполняются соотношения (1.7) — (1.9) с локальной температурой Т (r).
В низкотемпературной плазме процессами, приводящими к установлению равновесия, являются столкновения между частицами. В результате столкновений происходит обмен энергией и импульсом, рождение и исчезновение тех или иных частиц плазмы. Что же касается радиационных процессов, то вследствие того, что поле излучения обычно очень далеко от черного, они чаще выступают как причины, приводящие к отклонению от равновесия.
Номенклатура элементарных процессов в плазме весьма велика (см., например, [4]). Они делятся на упругие и неупругие. В последних кинетическая энергия сталкивающихся партнеров переходит во внутреннюю и наоборот. К важнейшим неупругим процессам относятся возбуждение и ионизация атомов электронным ударом и встречные процессы — снятие возбуждения и рекомбинация. Менее эффективны, но тем не менее важны неупругие столкновения между тяжелыми частицами. Элементарные столкновительные и радиационные процессы обсуждаются в гл. 2.
Оглавление
Предисловие
Глава первая Низкотемпературная плазма. Общие сведения
Квазинейтральность. Дебаевское экранирование
Идеальная плазма
Равновесная плазма
Локальное термодинамическое равновесие. Элементарные процессы
Особенности явлений переноса
Неравновесные низкотемпературная и высокотемпературная плазмы
Глава вторая Элементарные процессы в низкотемпературной плазме
Упругие столкновения
Неупруги столкновения электронов с атомами, ионами и молекулами
Неупругие столкновения с тяжелыми частицами
Элементарные радиационные процессы
Средняя энергия, передаваемая атому при столкновениях
Глава третья Радиационный перенос возбуждения
Основные особенности радиационного переноса возбуждения
Уравнение радиационного переноса возбуждения
Приближенный метод эффективного времени жизни
Радиационный перенос возбуждения в неоднородной среде
Границы применимости теории
Глава четвертая Критерий возникновения неравновесных состояний
Критерий отрыва температуры электронов
Критерий равновесной ионизации и равновесного распределения атомов по уровням
Критерии нарушения максвелловского распределения
Глава пятая Кинетика заселения возбужденных состояний
Качественная картина распределения населенностей в неравновесной плазме
Система кинетических уравнений баланса для населенностей возбужденных состояний
Численные методы решения кинетической системы уравнений для населенностей
Диффузионное приближение
Дискретные методы и модифицированное диффузионное приближение
Сравнение населенностей, найденных аналитически, с данными, расчётов на ЭВМ и с экспериментами
Влияние столкновений атом—атом на распределение населенностей
Учет источников возбужденных атомов в системе уравнений баланса
Особенности ударно-радиационной кинетики в разреженной плазме
Некоторые приложения теории
Глава шестая Кинетика ионизации и рекомбинации
Элементарная кинетика ионизации и рекомбинации
Основные уравнения кинетики ионизации к рекомбинации и результаты их численного решения
Коэффициенты ударно-радиационной рекомбинации в диффузионном и модифицированном диффузионном приближениях
Концентрация электронов в неравновесных стационарных условиях
Глава седьмая Распределение электронов по энергиям и баланс энергии электронов
Кинетическое уравнение и баланс энергии электронов
Неупругие столкновения. Их влияние на баланс энергии электронов, частоту возбуждения и ионизации
Самосогласованные распределения электронов по энергиям и атомов по возбужденным состояниям
Распределение электронов по энергиям в сильном электрическом поле
Глава восьмая Нестационарная неравновесная плазма
Критерии квазистационарности
Ионизационная релаксация
Излучение нестационарной плазмы
Релаксация функции распределения
Неустойчивости неравновесной плазмы во внешнем электрическом поле
Глава девятая Некоторые вопросы кинетики молекулярной плазмы
Баланс энергии электронов
Функция распределения электронов по энергиям
Распределение молекул по колебательным уровням
Электрон-ионная рекомбинация в молекулярных газах
Некоторые вопросы кинетики атомно-молекулярной плазмы
Приложения
Литература.