Рекомбинация ионов в газах

Рис. 79, Изменение коэффициента рекомбинации ионов с давлением газа р в случае спонтанной рекомбинации.

Образование заметных концентраций ионов в газах осуществляется под действием очень высоких температур, квантов высокой энергии или быстрых частиц. Ионные реакции в газах включают обычно три стадии элементарные процессы образования ионов реакции их с нейтральными атомно-молекулярными частицами рекомбинацию ионов. Первая стадия связана с ионизацией частиц тем или иным способом (сильным электрическим полем, квантами света, при соударениях нейтральных частиц и т. п.). Вторая определяется протеканием ионно-атомных или ионно-молекулярных реакций. Третья характеризует ион-ионные реакции с образованием нейтральных частиц. [c.198]

Если на электроды камеры подать напряжение, то в результате движения свободных электронов и ионов, создаваемых при ионизации газа, в камере возникает электрический ток. Этот ток между электродами камеры может быть измерен (рис. 28). Сила тока будет зависеть только от сечения ионизации молекул газа, если напряженность электрического поля исключает возможность как рекомбинации ионов с электронами, так и ионизации [c.137]

Ионизационные В. Действие основано на ионизации молекул газа и измерении ионного тока, к-рый является ф-цией давления. В электронных В. ионизация осуществляется потоком электронов, испускаемых накаленным катодом. Такой В. снабжен еще двумя электродами-анодом и коллектором (рис. 5). Анод-сетка, создающая электрич. поле, к-рое ускоряет электроны. Коллектор имеет отрицат. потенциал относительно катода и собирает образующиеся в газе положит, ионы. Ионный ток в цепи коллектора служит мерой давления газа. Диапазон измерений (10" -1 Па) ограничен при высоких давлениях-малым сроком службы и нарушением линейности градуировочной характеристики из-за возрастающей вероятности объемной рекомбинации ионов и увеличения тока вторичных ионов, также участвующих в ионизации при низких давлениях-остаточным фоновым током коллектора, к-рый не зависит от давления. [c.344]

Поскольку ионов в газе много больше, чем частиц пыли. Рамадан и oy [125] предположили, что электрический ветер возникает от действия только одних ионов. В случае периодически повторяемого устройства (практически бесконечных пластин) с большим числом цилиндрических проводников, работающего в стационарном режиме, весь процесс рождения и рекомбинации ионов в каждом элементе такого устройства периодически повторяется. Поэтому расчет можно вести для отдельного элемента такого устройства. [c.265]

Скорость ионизации в пламенах определяется разными методами и представляет собой сложный процесс, при изучении которого приходится сталкиваться с некоторыми явлениями тепловой и химической ионизацией, переносом зарядов и рекомбинацией ионов. Образование ионов в пламени может быть вызвано как добавками веществ с низким потенциалом ионизации, так и собственной ионизацией углеводородов. Собственная ионизация — широко распространенное явление даже в так называемых чистых водородных пламенах всегда присутствует ионизационный фон, обусловленный присутствием следов углеводородов [138]. Опыты со сверхчистыми газами дают трудно объяснимые и плохо воспроизводимые результаты. [c.255]

РЕКОМБИНАЦИЯ ИОНОВ В ГАЗАХ [c.99]

Классическая теория взаимной рекомбинации ионов вследствие тройных соударений (двух ионов и молекулы) при низком давлении газа, развитая Томсоном, была основана на следующих допущениях Л) после столкновения с молекулой газа оба иона имеют энергию, соответствующую температуре газа, т. е. (%) кТ 2) рекомбинация происходит, если ионы после сближения описывают замкнутую орбиту вокруг их центра тяжести. Из классической механики вытекает, что если два иона сближаются друг с другом с бесконечно большого расстояния, то они должны двигаться по гиперболическим орбитам. Чтобы орбита стала замкнутой, один из ионов должен потерять энергию вследствие соударения с молекулой. При этом потенциальная энергия ионов при соударении с молекулой е /г (г — [c.100]

Эти зависимости выполняются при ионизации молекул газов рентгеновскими лучами, причем означает константу скорости бимолекулярной рекомбинации ионов [75]. [c.141]

Рис. 77. Зависимость коэффициента рекомбинации ионов в различных газах

Диссоциация. Здесь наблюдается полная аналогия с прохождением тока через газ. Мы предполагаем, что в кварце также имеется два типа ионов с противоположными знаками и несколько различающейся подвижностью. Тепловая диссоциация и рекомбинация ионов взаимно компенсируют друг друга. Ток действует таким образом, что ионы определенного знака накапливаются вблизи электродов, создавая пространственные заряды. Эти ионы не могут рекомбинировать и консервируются в виде [c.212]

Лариным и докладчиком [46] в последнее время разработан метод, свободный от этого недостатка. В этом методе радиолиз происходит в узкой зоне в центре радиационнохимического реактора под действием быстрых электронов, а электрическое поле, создаваемое плоскими электродами с отверстиями, прекращает рекомбинацию ионов в объеме, перенося ее на крайние электроды. Медленная прокачка газа от центра к краям исключает обратную диффузию продуктов гетерогенной рекомбинации в центр реактора и позволяет независимо исследовать влияние объемной и гетерогенной рекомбинации при радиолизе при помощи щупов , расположенных в центре и у одного из электродов и непрерывно подающих газ для анализа в масс-спектрометр (рис. 7). [c.198]

Из-за относительной медленности процесса рекомбинации ионов и электронов значительная часть их может сохраниться в газах, выходящих из ракетного сонла, даже после того, как процесс химической ионизации закончился. [c.163]

Другие процессы типа распада, переноса заряда, ион-молекулярные реакции или присоединение электрона также могут происходить при образовании ионных пар и полной рекомбинации ионов противоположного знака кроме того, в газах нейтрализация может вести к разным химическим реакциям. [c.132]

А", B"-f TG+ -)- А, B + TG (рекомбинация отрицательных ионов, образовавшихся при диссоциативном захвате, с положительными ионами газа-носителя) [c.433]

Экспериментально установлено, что в широком диапазоне давлений подвижность ионов обратно пропорциональна давлению, а плотность ионизации при отсутствии рекомбинации ионов прямо пропорциональна давлению. Так как величина тока пропорциональна плотности ионизации (давлению), то в области больших скоростей (о>игр.) показания расходомера не зависят от давления газа. При скоростях потока, меньших зависимость показаний от давления газа становится существенной и тем более заметной, чем меньше скорость газа V. Следует отметить, что локальные изменения давления, характерные для турбулентных газовых потоков, влияют на показания прибора даже при больших скоростях на показания расходомера влияют также изменения температуры газа и его состава. Вследствие этого точность измерений невелика и обычно не превышает 20% от измеряемой величины. Значительно большая точность измерений может быть достигнута при помощи импульсных расходомеров газа (см. стр. 168). [c.144]

Этот ток зависит от интенсивности источника излучения, скорости рекомбинации ионов, напряжения на электродах и, наконец, от эффективного сечения ионизации газов. Если предположить, что интенсивность излучения источника, скорость рекомбинации ионов к напряжение на электродах остаются постоянными, то ионизационный ток является функцией только эффективного сечения ионизации. [c.304]

При измерении радиоактивное вещество вводится внутрь ионизационной камеры в виде пара или газа, и по ионизационному току, регистрируемому ламповым электрометром или другим чувствительным регистрирующим устройством (электроскоп, электрометрическая лампа, усилитель постоянного тока и т. д.), определяют абсолютную -активность препарата. Надо отметить, что любое измерение в ионизационной камере производится при токе насыщения, так как только в этом случае все образовавшиеся в газе ионы доходят до электродов (при этом становится пренебрежимо малой диффузия и рекомбинация ионов) и ионный ток пропорционален интенсивности излучателя. [c.99]

В части кривой У4—Уг лавинообразование идет также под действием фотоэлектронов, образующихся за счет фотоэффекта на катоде (катод облучается ультрафиолетовым излучением, образующимся при рекомбинации ионов). Разряд мгновенно распространяется по всему объему газа и для поддержания его не требуется новых квантов рентгеновского излучения. Счетчики, работающие в области несамостоятельного разряда, называются пропорциональными, самостоятельного — счетчиками Гейгера. По силе тока или количеству импульсов можно судить об интенсивности рентгеновского и.злучения., [c.17]

Ионизационная камера состоит из металлической или стеклянной оболочки (в последнем случае внутреннюю поверхность стекла покрывают токопроводящим слоем—аквадагом или металлом), коллектора ионов, источника радиоактивного излучения и внешнего экрана. Источник радиоактивного излучения помещают, как правило, на дне камеры. В центральной части камеры размещают коллектор, сделанный из нескольких проволок. Коллектор хорошо изолируют от оболочки камеры. Между коллектором и корпусом камеры прикладывают напряжение, величина которого должна быть достаточной для предотвращения рекомбинации ионов. Поэтому при больших размерах камеры напряжение на ее электродах приходится иногда повышать до 100 в и более. При правильно выбранном напряжении все образовавшиеся под действием излучения ионы участвуют в создании тока и поэтому его величина не зависит от приложенного к камере напряжения. Величина ионного тока пропорциональна плотности газа, находящегося в камере. При постоянной температуре ионный ток будет пропорционален давлению. [c.420]

При давлениях выше 1000 мм рт. ст. начинает сказываться рекомбинация ионов. Для ее предотвращения необходимо применение высокого напряжения, которое может оказаться выше электрической прочности газа. Чтобы пробег а-частиц был больше линейных размеров камеры, при больших давлениях она должна быть очень малой, что приведет к уменьшению ионизационного тока и увеличению доли тока вторичных электронов. Размеры камеры могут быть увеличены, если в качестве ионизирующего излучения применить мягкое р-излучение трития. [c.374]

Рекомбинация заряженных частиц. Из всех процессов уничтожения отрицательных ионов, перечисленных выше, особое место в явлениях газового разряда занимает процесс, происходящий при встрече положительного и отрицательного ионов и приводящий к образованию двух нейтральных частиц газа. Этот процесс называется процессом рекомбинации положительных и отрицательных ионов или, короче, рекомбинацией ионов. Аналогично процесс образования нейтральной частицы газа за счёт положительного иона и свободного электрона называется коротко рекомбинацией электронов. [c.251]

Подойдём теперь к этим явлениям не как к элементарным процессам, имеющим место в мире молекул, атомов, ионов и электронов, а с точки зрения макроскопических явлений в разряде и посмотрим, как происходит изменение концентрации заряженных частиц в газе вследствие этих процессов. Допустим, что в ионизованном газе заряженные частицы представляют собой положительные и отрицательные ионы. Концентрации их пусть будут соответственно п,, и я, . Число рекомбинаций ионов в 1 см за единицу времени будет при прочих равных условиях пропорционально числу встреч положительного иона с отрицательным ионом. А это число в свою очередь будет пропорционально как числу положительных, так и числу отрицательных ионов в 1 см газа. Поэтому для убыли числа ионов какого-либо знака в 1 лi за единицу времени мы вправе написать [c.252]

Hi СН + СНз (сродство протона к молекуле метана больше, чем к радикалу СНз). В полях ионизирующих излучений хим. превращ. с участием ионов состоят в след, последовательности элементарных р-ций ионизация пер-BHHHidl ион + молекула -) вторичный ион -Ь нейтр. частица вторичный ион -Ь молекула третичный ион -Ь + нейтр. частица и т. д., до рекомбинации заряж. частиц — иона с электроном или с ионом противоположного знака. В последнем случае обычно образуются 2—3 нейтр. частицы (т. н. диссоциативная рекомбинация ионов). Вторичные, третичные и др. утяжеленные> ионы могут возникать и в результате тримолекулярных реакций. Так, при ионизации водорода быстрыми электронами при атмосферном давл. и комнатной т-ре в газе в осн. присутствуют ионы [c.225]

Таким образом, можно считать, что вода, содержащая растворенные примеси ( в том числе примеси газа), обладает структурной релаксацией. Механизм возможного влияния при этом различных примесей пока не выяснен. Б. В. Дерягин и Н. В. Чураев обоснованно отмечают, что пока неизвестно, связано ли это с диффузионной кинетикой — скоростью рекомбинации ионов (собственных или примесных) или же с процессами перестройки сложных надмолекулярных структур [21]. Но процессы, связанные с изменением структурных характеристик воды, не могут рассматриваться на основе термодинамики равновесных систем. И нет ничего невероятного в замедленном восстановлении ряда структурочувствительных [c.18]

Перекись водорода или пероксосоединения могут быть получены также при пропускании искры или тлеющего разряда между электродом и водным раствором электролита или при установке обоих электродов в газовой фазе вблизи поверхности жидкости [47]. Выход перекиси водорода зачастую значительно превышает вычисленный из закона Фарадея, но падение потенциала в этом случае на один или несколько порядков превышает падение, встречающееся в процессах электролиза. Выход зависит от природы электролита, pH раствора, природы газа, в котором происходит электрический разряд, давления газа, а также и от направления электрического тока. Клеменц [48] сообщил, что из серной кислоты в присутствии кислорода могут быть получены перекись водорода, пероксосерная и пероксодисерная кислоты с выходом, примерно в три раза превышанэщим выход по закону Фарадея при добавлении станната натрия, играющего роль ингибитора разложения перекиси водорода, выход был примерно в 12 раз больше, чем по закону Фарадея. Трудно интерпретировать полученные результаты с точки зрения общепринятого механизма, так как перекись водорода может образоваться в паровой фазе, а также за счет рекомбинации ионов противоположного знака в газовой фазе или электролитических процессов и может исчезать путем разложения в газовой или в жидкой фазе, причем скорость разложения в жидкой фазе зависит оттакид переменных, [c.53]

В наиболее чистом виде все описанные процессы происхс дят в газовой фазе. В конденсированной фазе более вероятно становится рекомбинация ионов и радикалов, а также дезактг вация возбужденных молекул путем передачи энергии, поэтом число продуктов радиолиза уменьшается по сравнению с газе вой фазой. В газовой фазе возбужденные молекулы могут с шествовать длительное время, в результате чего весьма вероят кой становится их диссоциация. В жидкой фазе более вероятным становятся ионно-молекулярные реакции. [c.126]

Лучшим из известных способов рекомбинации электролитического газа в реакторе является добавка в раствор горючего сульфата меди. При достаточно высоких температурах ионы меди катализируют реакцию взаимодействия водорода и кислорода. Скорость реакции выражается уравиештем [c.378]

Коэффициент рекомбинации ионов р/ в собственном газе [1]. р = 1ЬЧмм Hg,T С., возраст ионов =5 0,1 сек [c.165]

Н и т. д., получающиеся присоединением протона к молекуле. Изучение рекомбинации ионов в П. инертных газов указывает на существенную роль диссоциативной рекомбинации с участием молекулярных ионов типа Не , N62 , Аг " и т. д., в то время как нейтральные молекулы такого состава неизвестны. Наряду с химич. реакциями, большое значение имеют физич. процессы резонансной передачи энергпи. Так, быстрый ион может отнимать электрон у медленного атома. При этом процессе перезарядки образуются быстрые нейтральные атомы, уносящие энергию из магнитных ловушек. Метастабильный возбужденный атом при столкновении с нейтральным атомом может вызывать его ионизацию. Если энергия возбуждения одного атома близка к энергии ионизации другого, то процесс приобретает резонансный характер, т. е. вероятность его резко возрастает. Так объясняется облегчение электрич. пробоя в аргоне при добавлении неона. [c.21]

Иногда спектр свечения газа имеет много линий, соответствую щих переходам электронов с высоких уровней, т. е. линий, близ ких к границе серии. Эти линии имеют большую интенсивность. В то же время около границы серии в сторону коротких воли в спектре виден слабый сплошной фон, постепенно сходящнл на нет. В этих случаях мы имеем дело со свечением рекомбинации. При рекомбинации иона и свободного электрона в энергию светового кванта переходит не только энергия ионизации, соответствую щая границе спектральной серии, но и та кинетическая энергия, которой электрон обладал до рекомбинации. [c.104]

Пз всех процессов уничтожения отрицательных попов особое место в явлениях газового разряда занимает процесс, происходящий при встрече положительного и отрицательного ионов и приводящий к образованию двух нейтральных частиц газа. Этот процесс называется рекомбинацией ионов. Аналогично процесс образования нейтральной частицы газа за счёт положительного иона и свободного электрона называется коротко реко.чбинацией электронов. [c.115]

Для рекомбинации не только необходима встреча противоположно заряженных частиц, но нужно ещё, чтобы скорость относительного движения этих частиц не была слишком велика и не позволяла бы этим частицам свободно пролетать друг мимо друга. Поэтому, для того чтобы рекомбинация заряженных частиц могла иметь место, очень существенна потеря кинетической энергии заряженной частицей прп столкновении с нейтральными частицами газа во время приближения ко второй заряженной частице. Так как при упругих соударениях доля энергии, теряемая быстрой частицей, пропорциональна отношению масс частиц, обменивающихся энергией, то положительный и отрицательный ионы имеют гораздо более шансов подойти друг к другу с достаточно малой для рекомбинации относительной скоростью, чем свободный электрон, приближающийся к положительному иону. Кроме того, при рекомбинации электрона и положительного иона избыточная энергия излучается, и осуществление всего процесса зависит ехцё от вероятности излучения, которая очень мала. Поэтому коэффициент рекомбинации электронов во много раз меньше, чем коэффициент рекомбинации ионов а именно, a —порядка 10 , —порядка от 10 до 10" и очень сильно зависит от средней кинетической энергии электронов в ионизованном газе- Коэф- [c.116]

Возбуждение атомов, молекул, а также положительных ионов газа происходит за счёт неупругнх соударений первого рода с электронами, а иногда и с ионами, за счёт неунругих соударений второго рода с возбуждёнными частицами газа, за счёт поглощения квантов света и за счёт соударений быстрых нейтральных частип между собой (термическое возбуждение). Обратный переход возбуждённых частиц в нормальное состояние (а также на другие возбуждённые энергетические уровни, лежащие ниже данного уровня) имеет место путём спонтанного излучения энергии возбуждения или путём неупругих соударений второго рода без излучения. Излучение наблюдается также при рекомбинации заряженных частиц и при торможении большого числа электронов в сильных электрических атомных полях, а также при эффекте Черенкова и при явлении светящегося электрона (см. ниже, 125 гл. XV). [c.421]

Пусть находящийся между этими электродами газ подвержен действию постоянного внешнего ионизатора, образующего в одну секунду в каждом кубическом сантиметре д пар ионов. При атмосферном давлении и при отсутствии электрического поля, а также при ие слишком сильных электрических полях свободные электроны вследствие постоянных встреч с нейтральными частицами газа образуют с ними отрицательные ионы, так что практически мы имеем дело лишь с положительными и отрицательными ионами независимо от того, как происходит первоначальный процесс ионизации частиц газа. Как показывает опыт, наряду с ионизацией происходит и обратный процесс взаимной нейтрализации положительных и отрицательных ионов — так называемая рекомбинация ионов. В результате действия внешнего ионизатора и рекомоинации в газе устанавливается постоянная концентрация ионов того и другого знака. Концентрацию положительных ионов условимся обозначать через Пр, отрицательных— через Когда к электродам приложена некоторая разница по- [c.18]

По оси ординат отложены проценты от общей расходуемой в разряде мощности. Область [ст соответствует энергии, выделяющейся в 1 сек на стенках трубки в виде тепла, при рекомбинации ионов и электронов на стенке, вследствие теплопроводности газа, за счёт кинетической энергии электронов и ионов, ударяющихся о стенку ), а также за счёт энергии возбуждённых и метастабильных атомов, возвращающихся в нормальное невозбуждённое состояние при ударе о стенку. Область -Пу соответствует энергии, выделяющейся за то же время в виде тепла в объёме газа, как следствие имеющих здесь место элементарных процессой упругие столкновения электронов с частицами газа, часть соударений II рода, ведущая к увеличению скорости сталкивающихся частиц газа, рекомбинация Б объёме и т. п. Область соответствует мощности излучения резонансных линий, а область Пнетез—мощности излучения всех прочих спектральных линий. Для того чтобы по этой схеме судить о распределении выделяющейся в стационарном разряде мощности по её компонентам тпст, С1 гоз и нерез, надо провести для каждого данного давления газа соответствующий последнему вертикальный отрезок аб (рис. 149). Помноженное на сто отношение длины этого отрезка, приходящейся на данную область, к полной его длине между нижней и верхней границами диаграммы, даст в процентах удельный вес каждой компоненты, рассеиваемой в разряде мощности. [c.344]

Применение закона подобия не ограничивается переходом разряда из несамостоятельного в самостоятельный. Подобие двух разрядов основано на том, что энергия электронов в соответствующих точках увеличивается при одном свободном пробеге в среднем на одну и ту же величину. Если поставить вопрос щире и принять РО внимание не только процессы ионизации и возбуждения при неупругих соударениях электронов с атомами и молекулами, но и другие процессы, то детальное рассмотрение показывает, что подобие разрядов сохраняется при наличии процессов диффузии электронов и ионов, образования отрицательных ионов, взаимной рекомбинации ионов в объёме газа при больших давлениях, рекомбинации на поверхности стенок и электродов, выделения электронов из катода под действием положительных ионов и метастабильных атомов (при условии одной и той же работы выхода) и ионизации соударениями второго рода при одной и той же процентной концентрации примеси к основному газу. Напротив, подобие двух разрядов не может иметь места при наличии в заметной степени взаимной рекомбинации положи-гельных и отрицательных ионов в объёме газа, рекомбинации ионов и электронов в объёме ) аза и ступенчатой ионизации ([4], т. И, стр. 113). [c.427]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология