Коэффициент рекомбинации ионов с электронами

Рис. 34. Влияние рекомбинации ионов на процесс окисления азота в зависимости от температуры [95] 1—коэффициент рекомбинации ионов 2—стационарная концентрация ионов азота [N2 ] 5—концентрация [N0-2]. (Сила тока 50 мка энергия электронов 200 кэв.)

Телица 2. Коэффициенты рекомбинации ионов с электронами [c.160]

В ходе этих исследований было замечено, что результаты измерения коэффициентов рекомбинации иона Ng зависят от способа нагрева = = = Tj = Т == Гэл и Те Гг = Тj] Ту, Гэл). Изменение температуры газа от 200 до 500° К в нервом случае не приводит к изменению а Р, в то время как нагрев электронов дает уменьшение коэффициента диссоциативной рекомбинации. [c.171]

Рассмотрим газ, содержащий нейтральные молекулы и равное число ионов и электронов с концентрацией М, причем концентрация заряженных частиц мала по сравнению с концентрацией молекул. Определим коэффициент рекомбинации электронов как [c.169]

Рекомбинация может происходить также ступенями [22] ион захватывает электрон и образуется сильно возбужденный атом, при этом испускается кванте энергией e V —1/ ), где — потенциал возбуждения данного состояния. Затем, например, электрон переходит в основное состояние и испускается второй квант с энергией eV . Причем этот квант имеет энергию меньшую, чем энергия границы серии. Коэффициент рекомбинации при захвате электрона на верхние уровни атома будет обозначаться в дальнейшем р. [c.170]

С положительной энергией, возбуждении отрицательных уровней, внутренней конверсии энергии и т. д. Все они основаны на одном и том же простом принципе.) Рассмотрим свободный электрон, приближающийся к положительному иону. Он захватывается на один из верхних уровней. Избыточная энергия (равная энергии рекомбинации минус энергия возбуждения) в данном случае идет на возбуждение второго электрона того же атома на более высокий уровень. В результате образуется дважды возбужденный атом с двумя электронами на различных уровнях. Этот атом может затратить часть своей энергии на испускание кванта, вследствие чего образуется однократно возбужденный атом, либо потерять всю энергию возбуждения и электрон и превратится снова в ион. Коэффициент рекомбинации зависит от скорости, с которой происходит первый процесс. Количественных данных об этом известно очень мало величина оценена примерно в 10" см сек. [c.173]

Для рекомбинации ионов с излучением применимы соображения, которые были изложены выше при рассмотрении радиационного захвата электрона атомом и ионом. По-видимому, рекомбинация ионов с излучением может происходить не более чем при одном из Ю соударений. Коэффициент рекомбинации для такого процесса имеет величину порядка 10 с.ч -сек . [c.74]

При энергиях электронов, соответствующих комнатной температуре, эффективное сечение захвата имеет порядок 10 см . Коэффициент рекомбинации в этих условиях равен 3-10 2 см -сек- . При рекомбинации в тройных столкновениях, когда выделяющаяся энергия отдается инертному атому, коэффициент рекомбинации достигает больших значений, чем при радиационном захвате. Для разных газов он имеет величину порядка 10 —10 см -сек К Если положительный ион является многоатомным, то процесс его рекомбинации с электроном может сопровождаться диссоциацией [c.85]

В электрическом разряде в смеси газов, содержащей электроноакцепторные компоненты, могут происходить рекомбинация свободных электронов с положительными ионами (электрон-ионная рекомбинация) и рекомбинация отрицательных ионов с положительными (ион-ионная рекомбинация). Представляет интерес сравнительный анализ кинетики этих процессов, т. е. сравнение коэффициентов электрон-ионной и ион-ионной рекомбинации. [c.117]

Таким образом, коэффициенты электрон-ионный рекомбинации в зависимости от условий опыта (состава газа, давления, температуры) изменяются в широких пределах от до 10 см [сек. В близких к нормальным условиях, представляющих интерес для хроматографии, можно ожидать высоких значений коэффициентов рекомбинации на уровне 10- —10- см /сек, когда преобладает либо диссоциативная рекомбинация, либо рекомбинация при тройных столкновениях. [c.118]

Различия в характере движения ионов и электронов определяют различия в их подвижностях. Экспериментальные исследования направленного движения ионов и электронов в газе показывают, что подвижность электронов превышает подвижность ионов на четыре порядка и более. Поэтому, когда электроноакцепторные соединения захватывают электроны в газовом разряде, изменение подвижности носителей заряда существенным образом влияет на ток разряда. Изменения подвижности носителей заряда влияют на их концентрацию. Даже когда коэффициент рекомбинации практически не изменяется, увеличение концентрации носителей заряда [c.119]

Если уменьшение тока разряда связывать с увеличением коэффициента рекомбинации, то механизм детектирования можно описать однозначно в присутствии электроноакцепторного компонента электрон-ионная рекомбинация уступает место ион-ионной, скорость которой выше. Вклад ион-ионной рекомбинации повышается с увеличением концентрации анализируемого вещества, пока она полностью не заменит электрон-ион-ную рекомбинацию. Такую точку зрения нельзя строго обосновать, так как коэффициенты электрон-ионной и ион-ионной рекомбинаций могут быть соизмеримы в нормальных условиях, в то время как подвижности ионов и электронов отличаются на много порядков. [c.121]

Влияние природы газа-носителя и энергии р-излуче-ния на чувствительность детектирования. Существует несколько причин влияния изменения природы газа-носителя на чувствительность детектирования. Во-первых, в разных газах при неизменных условиях опыта различны энергия и подвижность электронов, а следовательно, и вероятности захвата электронов электроноакцепторными веществами неодинаковы. Во-вторых, отличаются коэффициенты рекомбинации зарядов и подвижности ионов. Поэтому вольт-амперные характеристики разрядов в разных газах отличаются, например, по дифференциальной проводимости. Наконец, поскольку при этом Р-излучение проникает на различные расстояния, ионизация газа в камере осуществляется более или менее равномерно. Следовательно, в разных газах влияние объемных зарядов на ток проводимости неодинаково. [c.143]

Если известны коэффициент электрон-ионной диссоциативной рекомбинации а 1 коэффициент рекомбинации тройным столкновением аг, то относительное количество молекулярных ионов можно выразить так [c.173]

Коэффициент рекомбинации электронов и молекулярных ионов, измеренный [c.72]

Если молекулярный ион за характерное время рекомбинации успевает достигнуть низких колебательных уровней, то измеряемый коэффициент диссоциативной рекомбинации оказывается малым. В этом случае основным механизмом объемной рекомбинации становится тройная столкновительно-радиационная рекомбинация [2,5], где в качестве третьей частицы оказываются атомы или свободные электроны. При этом коэффициент рекомбинации возрастает с ростом плотности электронов и атомов [18, 19, 75, 76]. Так, в работах [18, 19] указанная зависимость наблюдалась и имела вид [c.73]

В табл. 1.3.2 представлены результаты экспериментального исследования зависнмости к. д. р. от температуры электронов, причем к в этой таблице — показатель степени в выражении а Типичные зависимости, наблюдаемые экспериментально в случае рекомбинации ионов Аг , О 2, и N0+, приведены иа рнс. 2—6. Из анализа представленных экспериментальных результатов можно сделать следующие выводы. Во-первых, при комнатной температуре значения коэффициента диссоциативной рекомбинации выбранного газа, полученные различными методами, близки. Во-вторых, измерения в ударных трубах, где температура электронов и газа совпадает, приводит к более резкому убыванию коэффициента диссоциативной рекомбинации от температуры, чем микроволновые измерения. Показатель к в выражении для коэффициента рекомбинации (а Г ) несколько меньше или равен 3/2. В микроволновых измерениях, где температура газа комнатная или [c.75]

Здесь п — номер колебательного уровня молекулярного иона Тт — энергия колебательного кванта Те — температура электронов Т — колебательная температура. Полученная формула дает для коэффициента рекомбинации в предельных случаях (< а Йм) [c.80]

Приведем результаты экспериментального исследования [56, 92, 109] диссоциативной рекомбинации электрона и молекулярного иона кислорода 0 при комнатной температуре, в которых выявлялось конечное состояние образующегося атома кислорода (табл. 1.3.4). Измеренное значение коэффициента рекомбинации в единицах 10 см /сек оказалось равным 2,1, причем константа образования атома кислорода в состоянии в этих единицах составляет 2,1, в состоянии [c.81]

Диссоциативная рекомбинация. В последние годы было показано, что скорость процесса диссоциативной рекомбинации е+АВ - -А+В может быть существенно больше скоростей всех остальных рекомбинационных процессов, если только в плазме имеется достаточное число молекул. Для сложных атомных систем коэффициент диссоциативной рекомбинации может достигать 10" —10 см сек . Расчет безызлучательного диссоциативного захвата электронов молекулярными ионами 0 , и Не в полуклассическом приближении выполнен в работе [183], в которой установлено соответствие с экспериментальными данными. Б работах 184—186 ] в рамках теории возмущения проведено последовательное рассмотрение диссоциативной ионизации водорода. Результаты удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными. Обсуждается возможность обобщения этих расчетов на случай тяжелых молекулярных ионов. Задача расчета диссоциативной рекомбинации иона водорода решена также методом Монте-Карло [187] по схеме с образованием промежуточного возбужденного комплекса Нд и распадом его на атомы. [c.70]

Рекомбинация при тройных соударениях. Рекомбинация при тройных соударениях, происходящая с передачей избыточной внутренней энергии третьей частице, наиболее существенна в слабо ионизованных плотных плазмах. Коэффициенты рекомбинации при тройных соударениях были рассчитаны по уравнению Фоккера — Планка в среде нейтральных атомов в работах [188—189], а затем в работе [190], где в отличие от предыдущего расчета были получены результаты, удовлетворительно согласующиеся с классической теорией Томсона. Расчеты [191] для атомарных ионов Сз и Аг, выполненные в предположении, что рекомбинация лимитируется стадией дезактивации связанного электрона, удовлетворительно согласуются с экспериментом. Рекомбинация при тройных соударениях в среде полярных и дипольных молекул с учетом возбуждения вращательных уровней рассчитана в работах [192, 193]. [c.70]

Ср — коэффициент тройной рекомбинации при столкновении электрон— ион—электрон. Угловые скобки означают усреднение по функции распределения электронов, которую обычно считают максвелловской. В уравнении (I. 4. 145) мы пренебрегли процессами фотоионизации, а также ионизацией при столкновениях атомов. Поэтому оно описывает кинетику ионизации в плазме, где длина пробега кванта до фотоионизации больше или сравнима с размерами системы, причем не начальную стадию процесса, когда могут оказаться существенными столкновения атомов, приводящие к ионизации. Коэффициенты и связаны между собой в силу принципа детального равновесия, так что [c.152]

Фейр, Фепди1ггсленд и Аден [595], измерив коэффициент рекомбинации тепловых электронов с молекулярными ионами азота а, получили величину порядка 10 б см 1сек- (см. также 461а). Подставляя в формулу [c.418]

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]

На рис. 33 приведена зависимость процесса образования окислов азота, а также величин стацнонариой концентрации ионов и коэффициента рекомбинации ионов от температуры (сила тока 50 лка энергия электронов 200 кэв). Как видно на графике, концентрация ЫОз (кривая 3) симбатна[Ы2] (кривая 2) и антибатна величине коэффициента рекомбинации ионов а (кривая /). [c.151]

Здесь (Зюп — скорость ионизации газа а. (/3)-частицами и оп — частота ионизации электронами плазмы (Зег — скорость электрон-ионной рекомбинации Пе(г), /ге(г), т(г) концентрация, ПОДВИЖНОСТЬ И коэффициент диффузии электронов (ионов), соответственно ( е) — средняя энергия электронов С — коэффициент диффузии энергии электронов — термоэлектрический коэффициент еь — г] — I — вехе П — энергетическая цена образования элек-трон-ионной пары, которая в первом приближении равна удвоенному потенциалу ионизации / ехс — энергия вторичного электрона, идущая на прямое возбуждение атомов, которая может доходить до 30% от полных потерь энергии а (/3)-частиц, — скорость потерь энергии тепловых электронов в упругих и неупругих столкновениях. [c.287]

При 100 ммИц измерение р, делается чрезвычайно трудным из-за захвата электронов молекулами примесей. Последние образуют отрицательные ионы, которые рекомбинируют значительно быстрее, что приводит к завышенным значениям коэффициента рекомбинации. [c.178]

В чистом гелии или азоте маловероятно возникновение отрицательных ионов, носителями отрицательных зарядов являются свободные электроны. Коэффициент электронионной рекомбинации невелик, поэтому достаточно небольшого напряжения, чтобы собрать все заряды на электродах детектора и гк лучить ток насыщения (кривая /). В присутствии веществ, молекулы которых имеют большую величину сродства к электрону, появляются отрицательные ионы. Подвижность носителей отрицательных зарядов резко падает, коэффициент рекомбинации возрастает, поэтому для получения тока насыщения требуется больший потенциал (кривая 2) и т. д. Кривые 1, 2, 3,. .., 7 соответствуют возрастающей концентрации примесей электроотрицательных молекул веществ в газе-носителе. [c.41]

Может происходить непосредственная рекомбинация свободного электрона и положительного иона, при которой избыточная энергия электрона излучается в виде свето1вого кванта (свечение рекомбинации). Этот элементарный процесс является обратным фотоионизации газа в объёме вероятность такого излучения очень мала, и эта малость ведёт к очень малому значению коэффициента [c.258]

Измерения при очень низких давлениях (в разрядах, ионосфере и т. д.) показали, что коэффициент рекомбинации положительных ионов с электронами в воздухе равен 2 -10 о. Легче рекомбинируют положительные и отрицательные ионы. При этом избыток энергии распределяется по степеням свободы образующейся молекулы. С помощью измерений при нормальных температуре п давлении, проведенных в камере Вильсона, было определено, что для воздуха а = = 1,5-10" 6. Как показали исследования микроволновым методом, исчезновение электронов во внешних слоях ацетилено-воздушного пламени, отстоящих от зоны реакции на расстояние до 6 см, происходит преимущественно благодаря прилипанию электронов к нейтральным молекулам [119]. Вероятность этого процесса равна 10 . Образуюшдеся отрицательные ионы рекомбинируют сравнительно быстро. При высоких температурах пламени коэффициент рекомбинации а ниже, чем при комнатной температуре, и равен по порядку величины 10 —Ю При высоких начальных концентрациях ионов, которые существуют в ацетиленовом пламени, т. е. концентрациях в зоне реакции (см. выше), количество ионов в 1 еж газа, находящемся в любой зоне пламени, превышает 108. [c.548]

По измерениям М. Т. Дмитриева [130], при мощности дозы меньше 10 р-сек концентрация ионов в азото-кислородной смеси больше концентрации свободных электронов. Коэффициент рекомбинации этих ионов с ионами N3 составляет 0,06 1,6 см -секг . [c.152]

Теория электронозахватного детектирования в режиме тока проводимости впервые была рассмотрена Лавлоком и Липским [29, 80]. Основана она на представлении о большом различии в скорости ион-ионной и электрон-ионной рекомбинаций. Эту теорию мы в дальнейшем будем называть рекомбинационной. Рекомбинационная теория электронозахватного детектирования до недавних пор являлась общепризнанной и не пересматривалась. Она была лишь уточнена Калмановским и Шешениным, обратившими внимание на несущественную роль изменения коэффициента рекомбинации при захвате электронов. [c.122]

Коэффициенты рекомбинации а , вычисленные по формуле (3), занесены в колонку 6. Их значения превышают значение коэффициента электрон-ионной рекомбинации тройным столкновением. Значения а к следует рассматривать как верхний предел действительных значений коэффициента рекомбинации в реакционной зоне. В колонках 7 и 8 собраны максимальные (ак) и минимальные (а, ) значения коэффициентов рекомбинации, расстнтанные на основе уравнения (4), Коэффициенты к и Ок также значительно превосходят коэффициент электрон-ионной [c.173]

Рассматривая рекомбинацию электрона и молекулярного иона как результат образования автоионизационного состояния, мы можем воспользоваться формулами (1.3.5), (1.3.6) для коэффициента диссоциативной рекомбинации. Нас интересует случай, когда терм XY проходит над дном терма молекулярного иона значительно выше, чем температура электронов. В этом случае при S a Te коэффициент рекомбинации увеличивается с ростом колебательной температуры при постоянной температуре электронов. Действительно, коэффициент рекомбинации содержит в качестве множителя экспоненциально малую величину (если величина TJS a мала). Этим малым множителем при малом значении ширина линии TIS a- 0, согласно формуле (1.3.5), является экспонента соответствующая экспоненциально малому чис- [c.79]

Отсюда следует, что коэффициент диссоциативной рекомбинации, проходящей через образование низколежащих автоионизационных состояний молекулы, зависит от температуры электронов и колебательной температуры Т по закону при низкой колебательной температуре и — при высокой колебательной температуре. При этом использовано, что, согласно формуле (1.3.10), ширина авто-ионизациотюго уровня не зависит от расстояния между ядрами и, следовательно, колебательного возбуждения иона. Что касается рекомбинации через высоколежащие автоионизационные состояния, то в этом случае имеет место более сложная зависимость коэффициента рекомбинации с ростом электронной колебательной температуры, в частности, он может увеличиваться с ростом температуры. Как можно видеть из приведенных рассужде1шй и из анализа экспериментальных данных, представленных в табл. 1.3.2 и на рис. 6, в случае инертных газов диссоциативная рекомбинация связана с образованием низколежащих автоионизационных состояний молекулы. Для некоторых молекулярных газов определенную роль в диссоциативной рекомбинации мои ет играть и образование высоковозбужденных автоионизационных состояний молекулы. [c.80]

Большие рахон дения наблюдаются при исследовании температурной зависимости коэффициентов электронно-ионной рекомбинации. Например, в [207 ] получено, что коэффициент рекомбинации в неоне зависит от температуры электронов (этот результат согласуется с теоретическими оценками [1]), тогда как ранее было показано, что температурная зависимость коэффициента рекомбинации в неоне отсутствует [6]. [c.71]