Плазма во внешнем электрическом поле

Газоразрядная плазма образуется при электрических разрядах в газовой среде. Она характеризуется отсутствием химического равновесия между нейтральными частицами и продуктами их ионизации, а также отсутствием максвелловского распределения частиц по величинам скоростей. Этот вид плазмы устойчив только при наличии внешнего электрического поля, создающего электрический ток в газе. В газоразрядной плазме температура электронов значительно превышает температуру ионов Т , а в термической плазме = Г,,. [c.247]

Плазма находится во внешнем электрическом поле. [c.292]

Чтобы подчеркнуть статистический характер понятия электронейтральность плазмы и пригодность его для значительных объемов и достаточно больших промежутков времени, вместо термина нейтральность часто применяют термин квазинейтральность плазмы. Квазинейтральность — характерное свойство термической плазмы. Электронейтральность плазмы может быть нарушена под действием внешних электрических полей. Если в плазму вводится заряженное тело, то вблизи его происходит поляризация плазмы. Она сводится к притяжению зарядов противоположного знака и к отталкиванию зарядов одинакового знака от этого тела. При этом поле введенного тела экранируется. Расстояние экранирования равно дебаевскому радиусу. [c.248]

Для выяснения роли электронной составляющей плазмы было изучено влияние внешнего электрического поля. Для этого внутрь разрядной трубки было впаяно два электрода в виде конденсатора. На нижний электрод помещали (кристалл и в определенном порядке меняли полярность электродов напряжение менялось в пределах 10— 600 в. Установлено, что во всех случаях без внесения капель спирта, эфира или ацетона превращения нет, при их наличии превращение всегда наблюдается. [c.264]

ПЛАЗМА ВО ВНЕШНЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ [c.46]

При наложении на плазму внешнего электрического поля Е на заряженные частицы действует сила Р=еЕ. Конечно, здесь речь идет не просто о внешнем поле, действующем на какой-то объем однородной плазмы оно не проникает внутрь плазмы дальше дебаевского радиуса. Мы имеем в виду электрические поля, созданные каким-то распределением плотности заряда самой плазмы, пренебрегая обратным воздействием движения частиц иа изменение этих полей. [c.46]

При прохождении через плазму электрический ток создает сильное магнитное поле, которое сжимает поток электронов и ионов в плазменный шнур. Этим достигается тепловая изоляция плазмы от стенок сосуда. С увеличением силы тока электромагнитное сжатие плазмы проявляется сильнее. В этом заключается сущность так называемого пинч-эффекта. Как показали исследования, пинч-эффект и силы, создаваемые внешними магнитными полями, меняющимися по определенному закону, можно с успехом использовать для удержания плазмы в магнитной бутылке , где происходит реакция синтеза. [c.13]

От этих внешних параметров зависит тип электрического разряда и внутренние параметры плазмы распределение электрических полей в плазме, концентрация и ФР по скоростям электронов, ФР тяжелых частиц по скоростям (температуры) и уровням внутреннего возбуждения. В результате химических реакций меняется состав нейтральной и ионной компонентов плазмы, что также требует своих измерений. [c.40]

Упрощенное количественное описание слабо ионизированной плазмы осуществляется с помощью основного метода кинетической теории газов — метода двойных упругих соударений. Его основу составляет применение законов сохранения энергии и импульса к элементарным актам соударений. В отсутствие внешних электрических полей и в слабых электрических полях средние скорости движения ионов и длина их свободного пробега мало отличаются от аналогичных величин для нейтральных молекул. Для электронов эти величины существенно выше, чем для нейтральных частиц. В сильных электрических полях скорости движения ионов и длина свободного пробега существенно выше этих величин для нейтральных молекул. [c.249]

В высокочастотной плазменной горелке поток газа, подвергаемого ионизации (аргона), пропускают через круглую кварцевую трубку, окруженную катушкой, по которой течет переменный электрический ток высокой частоты. Газ нагревается посредством индукции кинетическая энергия, сообщаемая электронам внешним электрическим полем, путем столкновений частично передается атомам в плазме. В конечном счете в плазме достигается более высокая температура, чем при наличии любого другого источника. При разряде в чистом аргоне температура достигает около 16 000 К. При введении в плазму образца температура ее уменьшается обычно до 8000 К. [c.94]

Критерий существования двухтемперап рной плазмы во внешнем электрическом поле (отличается от Т) противоположен критерию [c.227]

Пребывание газа в состоянии термически неравновесной плазмы поддерживается за счёт энергии проходящего через плазму разрядного тока. Если внешнее электрическое поле исчезает, то очень быстро исчезает и плазма. Исчезновение предоставленной самой себе газоразрядной плазмы называют деионизацией газа. [c.490]

Условно плазмохимические реакции можно разделить на неравновесные и квазиравновесные. Примером первых являются реакции в газоразрядной плазме низкого давления. Они характеризуются сильным отклонением системы от равновесия. При малом давлении эффективность передачи энергии от электронов к тяжелым частицам низка, но так как энергию от внешнего электрического поля получают практически только самые легкие заряженные частицы — электроны, их средняя энергия оказывается намного выше средней энергии тяжелых частиц. Эффективная температура электронного газа достигает десятков тысяч градусов, в то время как температура газа тяжелых частиц может быть близка к комнатной. Следствием отрыва электронной температуры от температуры газа тяжелых частиц является определяющая роль электронных соударений в образовании химически активных частиц и последующем протекании химических реакций. [c.358]

В двух предыдущих параграфах мы рассматривали реакцию плазмы на внешнее электрическое поле. При выключении поля исчезает и реакция среды. Однако если частота продольного электрического поля (О такова, что диэлектрическая проницаемость E(tt))=0, то уравнения Максвелла в плазме удовлетворяются, причем электрическое смещение D=0, а напряженность электрического поля Е О. Именно уравнение Максвелла rot Е=0 [c.52]

Плазма находится во внешнем электрическом поле , либо это поле отсутствует. [c.297]

Перейдем к конкретному рассмотрению кинетики электронной функции распределения при наличии внешнего электрического поля в плазме с небольшой степенью ионизации. Пусть энергия, набираемая электронами от поля на длине свободного пробега, меньше их тепловой энергии. Тогда функцию распределения электронов по скоростям можно разложить в ряд по полиномам Лежандра и ограничиться рассмотрением первых двух членов /35/ [c.255]

Газоразрядная плазма образуется при электрическом разряде и поэтому устойчива только при наличии электрического поля. Как только прекращается действие внешнего поля, газоразрядная плазма вследствие образования нейтральных атомов из ионов и электронов исчезает в течение 10 —10 с. [c.12]

Представленные в данном справочнике модели кинетики низкотемпературной плазмы составляют четыре блока. Первый из них описывает тепловые процессы, влияющие главным образом на температуру электронов. Электроны являются наиболее динамичной компонентой плазмы, резко реагирующей на внешнее воздействие. Модель Р. 1 позволяет определить температуру электронов в условиях, когда в балансе их энергии учитываются упругие и неупругие столкновения и нагрев во внешнем электрическом поле. В модели Р.2 вычисляется время релаксации температуры электронного газа, выведенного из равновесия каким-либо внешним воздействием. В модели Р.З рассматривается изменение температуры электронов в рекомбинирующей плазме, когда рекомбинационный нагрев [c.228]

Энергия, повышающая температуру катода, может быть сообщена ему внешним подогревом (подогревные катоды) или бомбардирующими его положительными ионами. Именно последний случай имеет место в электрической дуге нейтрализуясь на поверхности катода, положительные ионы отдают ему свою энергию и разогревают его. Вылетающие из катода электроны ускоряются электрическим полем и ионизируют частицы газа. Положительные ионы устремляются к катоду, а электроны уходят в плазму. [c.25]

В отличие от пламени для ионизации газа и поддержания плазмы необходим подвод внешней энергии в виде электрического поля. Плазма в свою очередь передает часть этой энергии пробе, что приводит к атомизации и возбуждению последней. Виды плазмы можно классифицировать в соответствии с типом электрического поля, используемого для создания и поддержания плазмы [c.19]

Поставим перед собой задачу получить выражение для плотности электрического тока, возникающего в полностью ионизованной плазме под действием высокочастотного электрического поля. Говоря о высокочастотном поле, будем подразумевать, что частота электрического поля велика по сравнению с частотой столкновений электронов и ионов. Ограничимся относительно слабым электрическим полем, для которого амплитуда скорости осцилляций электрона во внешнем поле невелика по сравнению с тепловой [c.141]

Особым состоянием материи является п л а е м а. При температуре в несколько миллионов градусов простыв и сложные вещества превращаются в ионизированный газ — высокотемпературную плазму. Плазма состоит из электродов, ионов, возбужденных атомов и молекул. Хаотическое тепловое движение этих частиц преобладает над их направленным перемещением даже под действием внешнего электрического поля. Свойствами плазмы обладают молния, электрическая дуга, полярное сиянйе, атмосферы солнца и других горячих звезд. [c.14]

Анализ кинетики распределения электронов по скоростям в электрическом поле является одной из актуальных задач физики плазмы. Ниже с помощью метода КФР представлено исследование /30/ динамики электронной функции распределения в слабоионизованной плазме при резком изменении внешнего электрического поля за времена, меньшие характерного времени установления равновесного распределения. [c.255]

Пусть в начальный момент времени средняя энергия электронов меньше равновесной при наличии электрического поля (подобные условия реализуются, например, при быстром наложении внешнего электрического поля на слабоионизованную плазму). Происходит нагрев электронного газа и газа тяжелых частиц. Электроны набирают энергию от поля и отдают ее в столкновениях с тяжелыми частицами. Однако в силу малости рассматриваемых степеней ионизации, а также большого отличия в массах электрона и тяжелой частицы нагрев электронного газа и формирование электронной функции распределения является более быстрым процессом, чем нагрев газа тяжелых частиц. Поэтому зависимость функции распределения от температуры газа считается параметрической. [c.258]

Критерий однотемперап рной плазмы при джоулевом нагреве в результате воздействия внешнего электрического поля [c.225]

Вычисление ФРЭЭ в стационарной плазме во внешнем электрическом поле с учетом упругих столкновений электронов с атомами. [c.286]

Определение ФРЭЭ в стационарной атомарной и молекулярной плазме во внешнем электрическом поле с учетом интенсивных неупругих столкновений. [c.300]

Большие надежды возлагают на горячую плазму, использование которой позволило бы решить одну из основных задач современности — производство энергии. Одна из перспективных возможностей применения плазмы для этого — создание магнитогидродинамического генератора (МГДГ). Идея последнего основана на том, что при пропускании струи плазмы с большой скоростью через магнитное поле с большой индукцией, в плазме возникает электрический ток, который можно направить на внешнюю нагрузку. Таким образом, появляется возможносгь создания тепловой электростанции без турбины. [c.42]

Газоразрядная плазма образуется при электрических разрядах, например, в газосветных трубках. Она устойчива только при налични электрического поля. При прекращении действия внешнего поля газоразрядная плазма быстро исчезает (в течение —10 сек) вследствие образования нейтральных атомов из ионов и электронов. [c.15]

Поскольку в уравнении (44.14) магнитное и электрическое иоля были внешними, то в кинетическом урзвнепии (40.14) электрическое поле складывается как из внешнего, так и из самосогласованного поля, определяющегося состоянием зарядов плазмы согласно уравнению Пуассона (46.12). [c.184]

В настоящее время стали весьма актуальными движения многокомпонентных и многофазных сред, содержащих объемный заряд, при наличии внешних электромагнитных полей. В большинстве исследований по магнитной гидродинамике и физике плазмы рабочая среда предполагалась квазинейтральной, и лишь в последние годы возник интерес к изучению течений сред с объемным зарядом. Под действием сил электрического поля, приложенного извне и создаваемого самими зарядами, заряженные частицы, а за счет силы трения заряженных частиц о нейтральные и вся среда, приходят в движение. При этом скорости движения заряженного и нейтральногоТкомпонентов, вообще говоря, различны. Нейтральный компонент при движении действует на заряженный с некоторой силой, увлекая последний. Перераспределение заряженных частиц во времени и в пространстве ведет — в соответствии с законами [c.7]

В последнее время сделаны заметные шаги к созданию теории изотопически селективного циклотронного нагрева ионов. Из полученных результатов можно упомянуть здесь рассчитанное в [18] уменьшение среднего kz и сужение /г -спектра в кальциевой плазме по сравнению со спектром электрического поля, создаваемого антенной в вакууме. В работе [19] учтено влияние нагрева ионов на проникновение внешнего поля в пролётную плазму (этот термин подчёркивает главную особенность плазмы в разделительной ИЦР-установке). Нагрев ионов на начальном участке зоны нагрева может привести к экранированию внешнего поля на остальной её части. [c.314]

Нестабильность процессов дугового возбуждения обусловлена рядом факторов. Хотя аналитические параметры дуги можно в значительной степени улучшить (разд. 2.4.4 в [1]), контролируя электрические параметры (разд. 4.3.1) и главным образом ток дуги, для эффективной стабилизации дуги необходимы вспомогательные приспособления. При испарениг проб из кратера использование подходя щих добавок (разд. 3.3.1) и в некоторо степени методика брикетирования (разд 3.3.2) служат для стабилизации возбужде ния диэлектрических материалов и посту пления их в плазму разряда. Однако, кро ме неравномерности переноса материала во времени, плазме дуги постоянного тока с высокой чувствительностью определения присущи заметные флюктуации ее геометрии и электрических параметров. Их можно подавить методами стабилизации, которые используют для источников излучения с металлическими образцами поток газа, внешнее магнитное поле и механическое перемещение образцов. Техника постоянной стабилизации дугового разряда, впрыскивания или вдувания порошковых проб и их перемещение в разряде будут обсуждены в отдельной главе. [c.129]

Одна из таких работ по электромагнитному разделению изотопов урана основана на принципе электромагнитного ускорения вещества путем взаимодействия электрического тока в слабоионизованном газе с внешним магнитным полем [2]. Анализ вращения потока плазмы показал, что можно получить азимутальный поток со скоростью 2,6 км/ч в магнитном поле 200 Гц при силе тока 1,5 к А. Получаемая центробежная сила достаточна для эффективного разделения изотопов урана. Урановая плазма при этом содержится в кольцевом пространстве, окруженном концентрическими электродами и двумя изолирующими пластинами в верхней и нижней частях. При возникновении электрического поля в радиальном направлении и магнитного поля в направлении, параллельном оси электродов, возникает сила, азимутально ускоряющая поток газа. Авторы [2] провели расчеты, показывающие, что для повышения концентрации 11-235 от 0,7% до [c.471]