Разряд в смесях инертных газов, Шибкова Л.В., Шибков В.М., 2006

Разряд в смесях инертных газов, Шибкова Л.В., Шибков В.М., 2006.
  Монография отражает современный уровень исследований в области неравновесной низкотемпературной плазмы газового разряда в смесях инертных газов. В ней обобщены и систематизированы результаты экспериментальных исследований физических процессов, протекающих в нестационарной многокомпонентной плазме инертных газов. Особое внимание уделено изучению процессов, приводящих к пространственному перераспределению компонентов бинарных смесей, динамики установления стационарного уровня разделения, влиянию продольного магнитного поля на радиальное разделение компонентов и характеристики газового разряда в смесях газов. Для научных работников, инженеров, аспирантов и студентов, специализирующихся в области физики
плазмы и газового разряда, атомной физики, физической кинетики, а также в смежных областях физики.

Некоторые особенности разрядов в смесях газов.
При прохождении электрического тока в газе происходят сложные взаимодействия свободных носителей зарядов как между собой, так и с нейтральными атомами газа. В результате этих взаимодействий атомы могут приобрести дополнительную энергию и импульс. Это вызывает сложное перераспределение плотности однородного газа при протекании через него электрического тока. В смеси газов явления еще более усложняются из-за неодинакового воздействия одних и тех же сил на атомы и ионы разных компонентов смеси. Это может привести к изменению соотношения концентраций атомов смеси газов вдоль продольной оси разрядной камеры и в радиальном направлении, что в двухкомпонентной смеси газов вызывает явление продольного и поперечного разделения смеси [1]. К пространственному перераспределению компонентов бинарной смеси газов могут приводить следующие механизмы: передача кинетической энергии от ионов атомам газа; «ионный ветер»; термодиффузия; катафорез и некоторые другие.
Один из возможных механизмов радиального разделения компонентов смеси связан с передачей кинетической энергии, которую приобретают ионы в радиальном электрическом поле, атомам газа. В том случае, когда концентрация легкоионизуемой примеси достаточно велика, то, так как вероятность ионизации основного газа значительно меньше вероятности ионизации примеси, в разряде будут присутствовать в основном ионы примеси. В результате перезарядочных столкновений ионы примеси будут передавать энергию нейтральным атомам примеси и основного газа. Но так как сечение резонансной перезарядки примерно на порядок величины превышает сечения других процессов передачи энергии от ионов к атомам [2], то нагреваться будут главным образом атомы примеси. В этом случае будет наблюдаться отрыв температуры атомов примеси от температуры атомов основного газа [3, 4]. Это приведет к радиальному градиенту концентрации, причем концентрация примесного газа будет возрастать к периферии, тогда как концентрация атомов основного газа остается примерно постоянной по радиусу.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Пространственное разделение компонентов в смесях инертных газов
§1. Некоторые особенности разрядов в смесях газов
§2. Метод определения радиального разделения смеси по интенсивностям спектральных линий
§3. Выбор условий эксперимента
§4. Метод измерения пространственного распределения концентрации ионов в бинарных смесях
§5. Экспериментальная установка
§6. Радиальное распределение атомов ксенона в положительном столбе разряда в смеси Не-Хе
§7. Расчеты распределения концентраций атомов и ионов ксенона по сечению разрядной трубки
§8. Поперечное распределение концентрации ионов ксенона в разряде постоянного тока в смеси Не-Хе
§9. Оценка вклада различных механизмов, приводящих к радиальному разделению смеси
§10. Пространственное разделение компонентов в тройных смесях инертных газов
Глава 2. Кинетика неравновесной плазмы импульсного разряда.
§1. Методы определения параметров плазмы в условиях импульсной модуляции разрядного тока
§2. Функция распределения электронов по энергиям в начальной стадии импульсного разряда
§3. Кинетика заселения метастабильных атомов гелия в импульсном разряде
§4. Кинетика заселения метастабильного состояния Хе(3Р2) в импульсном разряде Не-Хе смеси
§5. Влияние метастабильных атомов на повторный пробой в гелии
Глава 3. Динамика радиального катафореза
§1. Динамика радиального разделения компонентов Не-Хе смеси
§2. Динамика радиального перераспределения ионов примеси
§3. Метод исследования динамики радиального катафореза в пеннинговской смеси
§4. Расчет времени установления стационарного уровня радиального катафореза
§5. Радиальное распределение концентрации атомов Хе(3Р2) в разряде в Не-Хе смеси
Глава 4. Влияние продольного магнитного поля на пространственное разделение компонентов Не-Хе смеси
§1. Особенности методики измерения радиального электрического поля в продольном магнитном поле
§2. Радиальное электрическое поле в положительном столбе разряда в Не и смеси Не-Хе
§3. Влияние поперечного распределения концентрации заряженных частиц на радиальное электрическое поле
§4. Влияние магнитного поля на радиальное распределение концентрации атомов ксенона
§5. Радиальное распределение концентрации ионов примеси в разряде, помешенном в продольное магнитное поле
§6. Влияние магнитного поля на поперечное распределение атомов Хе(3Р2)
§7. Влияние продольного магнитного поля на динамику радиального катафореза
Глава 5. Определение констант скоростей [lpt] элементарных процессов с участием [lpt] метастабильных атомов
§1. Методы исследования параметров распадающейся плазмы
§2. Определение коэффициентов диффузии метастабильных атомов
2.1. Выбор условий эксперимента. (145).  2.2. Температурная зависимость коэффициента диффузии метастабильных атомов He(23S) в собственном газе. (147). 2.3. Температурная зависимость коэффициента диффузии метастабильных атомов Хе(3Р2) в смеси Не-Хе. (151).
§3. О влиянии процентного содержания примеси на коэффициенты диффузии в бинарных смесях инертных газов
§4. Определение констант скоростей взаимодействия метастабильных атомов He(23S) друг с другом и атомами ксенона
§5. Сечение ступенчатого возбуждения Хе(3Р2) ? Хе(3Р1) электронным ударом
§6. Кинетика образования молекулярных ионов Xe2+ в плазме импульсного разряда в Не-Хе смеси
Приложение
Список литературы.