УПРУГИЕ СТОЛКНОВЕНИЯ НЕЙТРАЛЬНЫХ ЧАСТИЦ

УПРУГИЕ СТОЛКНОВЕНИЯ НЕЙТРАЛЬНЫХ ЧАСТИЦ [c.50]

Определение характеристик упругих столкновений нейтральных частиц. [c.51]

Определение характеристик упругих столкновений нейтральных частиц, между которыми действуют силы притяжения. [c.60]

Сечения столкновения ионов с атомами и молекулами обычно имеют порядок сечений упругих столкновений нейтральных частиц, однако при малых энергиях (десятые доли эВ и меньше) могут заметно превышать их, например - при рассеянии ионов на полярных молекулах. Универсальные оценки дает модель Т.9 - для столкновений иона с атомами и молекулами иного химического состава, и модель Т. 10 -для столкновений иона с нейтральными частицами того же химического состава. В последнем случае наиболее эффективен механизм резонансной перезарядки. Модель Т. И предпочтительнее при высоких энергиях. [c.64]

Нейтронное излучение обладает большой проникающей способностью, так как нейтральные частицы не отталкиваются атомными ядрами и поэтому легко сталкиваются или соединяются с ними. Быстрые нейтроны (10 эв или более) могут выбивать протоны из ядер, с которыми они сталкиваются, или могут рассеиваться упруго (подобно биллиардному шару) в столкновениях без ионизации. Медленные или тепловые нейтроны (0,025 эв или менее) захватываются, давая новые ядра, которые могут обладать радиоактивностью и распадаться с испусканием р- или 7-лучей. Эффекты, вызываемые нейтронами в большинстве полимеров, по-видимому, являются почти полностью косвенными и обусловлены вторичными излучениями однако в металлах и ионных соединениях важные эффекты вызываются смещениями ядер в результате прямых столкновений. [c.28]

Теория упругих столкновений ионов с молекулами при малых энергиях была разработана еще в 1905 г. Ланжевеном [1134]. Оказалось, что из-за дальнодействующих поляризационных сил между ионом и наведенным диполем молекулы при некотором параметре удара, значительно превосходящем при малых кинетических энергиях газокинетические радиусы соответствующих нейтральных частиц, происходит захват иона на орбиту, приводящую к тесному сближению частиц. Сечение такого поляризационного захвата определяется формулой [1134] [c.376]

Если электрон обладает большей скоростью, чем необходимо для ионизации, то при неупругом столкновении с молекулой он отдает лишь столько энергии, сколько необходимо для ее ионизации, а сам продолжает двигаться со скоростью, соответствующей оставшейся энергии. Упругие и неупругие соударения электрона с молекулами или атомами в общем называются соударениями первого рода. Соударения электрона с уже возбужденным либо ионизированным атомом или молекулой называются соударениями второго рода. Столкновение электрона с ионизированной молекулой приводит к образованию нейтральной частицы (процесс рекомбинации). Рекомбинация проходит главным образом на стенках разрядной трубки. [c.146]

При рекомбинации заряженных частиц существенно следующее. Для рекомбинации е только необходима встреча двух 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, подобно тому как быстро движущаяся комета пролетает около Солнца, не включаясь в солнечную систему. Поэтому для того чтобы рекомбинация заряженных частиц могла иметь место, очень существенна потеря кинетической энергии заряженной частицей при столкновении с нейтральными частицами газа во время приближения ко второй заряженной частице. Так как при упругих столкновениях доля энергии, теряемой быстрой частицей. [c.252]

V. Хаотическое тепловое движение электронов и ионов преобладает над их направленным движением. Ионизация происходит за счёт соударений наиболее быстрых электронов с частицами газа. Концентрации носителей положительных и отрицательных зарядов равны между собой. Средняя энергия электронов много выше средней энергии нейтральных частиц газа. Убыль энергии электронов плазмы вследствие упругих и неупругих столкновений с частицами газа восполняется за счёт ускорения движения электронов продольным полем разряда за время от одного соударения до другого [c.400]

На большом расстоянии от ядра электрон в нейтральных частицах и положительных ионах находится в кулоновском поле, свойством которого является наличие бесконечного числа стационарных состояний. В отрицательном ионе потенциал взаимодействия электрона с нейтральной частицей падает с расстоянием электрона от ядра быстрее кулоновского и вследствие этого число стационарных состояний оказывается конечной величиной [37]. Однако возможны квазистационарные состояния отрицательных ионов, нестабильные относительно выброса добавочного электрона, причем такие состояния реализуются при взаимодействии электронов с атомами и молекулами даже тогда, когда связанных стационарных состояний системы нет. (Возможно также образование отрицательных ионов в квазистационарных состояниях в процессах перезарядки отрицательных ионов и в условиях тройных столкновений.) Но стоит подчеркнуть, что все процессы диссоциативного захвата электронов молекулами, а также процессы резонансного упругого и неупругого рассеяния электронов атомами или молекулярными системами происходят через квазистационарные состояния отрицательных ионов, независимо от способности атомной или молекулярной системы, облучаемой электронами, образовывать с электроном связанное стационарное состояние. Поэтому нет никаких ограничений, исходящих из специфических свойств объектов, на возможность образования отрицательных ионов в квазистационарных состояниях. [c.5]

В общем случае термодинамическое состояние низкотемпературной плазмы, состоящей из большего числа сортов частиц (электронов, ионов, нейтральных атомов и молекул, фотонов) определяется как упругими столкновениями, приводящими к перераспределению энергии но поступательным степеням свободы частиц, так и неупругими процессами, которые приводят к изменению внутреннего состояния сталкивающихся частиц — электрон- [c.56]

Действием электромагнитных полей на незаряженные частицы в плазме можно пренебречь Если не рассматривать больших градиентов давления и турбулентных пульсаций потоков, то заметные отклонения № равновесных ФР нейтральных частиц по скоростям могут быть вызваны только неупругими столкновениями и, в частности, химическими реакциями Неупругие столкновения и химические реакции приводят к обеднению ФР частицами соответствующих, как правило, высоких энергий, а упругие столкновения восстанавливают нарушенное равновесие. Заметные нарушения максвелловских распределений и, как следствие, заметные изменения скоростей неупругих процессов и химических реакций возможно только в том случае, если сечения их достигают величины, близкой к величине сечения упругого рассеяния. [c.63]

Отличительной чертой столкновений ионов с другими частицами является дальнодействие потенциалов — кулоновского (при столкновениях ионов с заряженными частицами [65, 66]) и поляризационного (при взаимодействии с нейтральными частицами) поле иона вызывает поляризацию электронного облака частицы, которое взаимодействует с ионом. Кулоновское взаимодействие на больших расстояниях приводит в основном к упругому рассеянию частиц, а если взаимодействующие частицы имеют заряд разного знака, происходит их сближение на малые расстояния и рекомбинация — нейтрализация заряда. [c.69]

Из всего сказанного видно, что практически свечение атомов и ионов в процессе столкновения с другими нейтральными атомами или ионами наблюдается лишь при энергиях столкновений частиц порядка 1000 эв и выше. При более низких энергиях столкновения носят в основном упругий характер. Этим объясняется отмеченное выше обстоятельство, что в обычных источниках света возбуждение происходит практически только за счет соударений с электронами. Соударения с атомами и ионами должны играть роль лишь при условии, когда в силу тех или иных причин в светящемся объеме присутствуют очень быстрые атомы и ионы. При малых же и средних энергиях роль соударений с нейтральными атомами может быть велика, если концентрация атомов на много порядков больше концентрации электронов. Так, по подсчетам А. Д. Сахарова [ З], в пламенах, горящих при атмосферном давлении, возбуждение свечения в основном происходит за счет столкновений с атомами. [c.459]

МОЛЕКУЛЯРНЫХ ПУЧКбВ МЕТОД, используется для изучения взаимодействий атомов и молекул в условиях их однократных (единичных) столкновений (упругих, неупругих и сопровождающихся хим. р-цией), а также для исследования св-в нзолир. атомов и молекул, взаимод. газовых потоков с пов-стью твердого тела, эпитаксиального наращивания тонких пленок и т.п. Основан на создании молекулярных пучков-направленных потоков атомов, молекул, радикалов, др. нейтральных частиц, движущихся в высоком вакууме практически без взаимод. между собой. Мол. пучки характеризуются распределением частиц по скоростям и внутр. степеням свободы, интенсивностью (числом частиц, прошедших через телесный угол за секунду), средней скоростью частиц и их кинетич. т-рами. Св-ва мол. пучков зависят от методов их получения. [c.123]

Излучение разряда обусловливается следующими процессами. Электроны, иоиы и нейтральные атомы в разрядной трубке находятся в непрерывном хаотическом движении, энергия которого поддерживается подводимым извне электрическим током При столкновениях между частицами с малыми энергиями происходят только упругие соударения. При больших энергиях сталкивающихся частиц происходит, как указывалось, ионизация атомов — отрыв электронов. Наконец, при промежуточных значениях энергии при столкновениях частицы переходят в возбужденное состояние. Время пребывания в возбужденном состоянии мало — порядка 10 сек. Возвращаясь в нормальное состояние, атом излучает квант света с соответствующей длиной волпы. [c.99]

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]

Так как, с одной стрдрш, ЭЛ К1ршш. Вхи1едсет малой массы приобретают в поле разряда, необходимом для поддержания плазмы, значительно большие энергии, чем тяжелые ионы, а с другой стороны, при упругих столкновениях с тяжелыми частицами могут отдавать лишь ничтожную долю своей энергии, получается, что электроны плазмы имеют большую среднюю энергию, чем другие частицы в плазме, т. е. ионы и молекулы газа. Иными словами, температура электронов в плазме положительного столба тлеющего разряда может значительно превышать среднюю температуру газа и достигать десятков тысяч градусов при температуре газа, измеряемой десятками или сотнями градусов. В этом смысле говорят о неизотермичной плазме, характерной для низких давлений газа в разряде (порядка мм и десятков мм рт. ст.). При повышении давления обмен энергиями между электронами и тяжелыми частицами увеличивается вследствие возрастающего числа столкновений, температура электронов снижается, а температура газа, наоборот, повышается и плазма может стать изотермической. Такова плазма в дугах при высоких давлениях, в которых температура электронов, ионов и нейтральных молекул приблизительно одинакова. Ранее говорилось, что положительный столб не является жизненно необходимым для существования разряда, но в практических применениях как в химии, так и светотехнике положительный столб и его плазма играют основную роль. Дело в том, что протяженность прикатодных областей обратно пропорциональна давлению и имеет заметные размеры только при очень низких давлениях. Так, при 1 см рт. ст. толщина области катодного падения составляет в зависимости от газа и материала электродов 0,2—1,0 мм. Для получения же значительных эффектов приходится применять более длинные разряды, т. е. иметь дело в основном с положительным столбом. [c.35]

Понятие подвижности иона в газе вполне обосновано лишь при относительно высоких давлениях газа (1—10 мм рт. ст.) и малой напряженности поля (нет автоионизации) когда прямая пропорциональность между V ж Е нарушается, понятие П. и. становится весьма условным. П. и. в газе может быть определена из теории Ланжевена. В теории предполагается, что энергия поступательного движения ионов вдоль ноля мала по сравнению с энергией теплового движения, а столкновения частиц происходят как соударения упругих шаров. По этой теории П. и. убывает с ростом массы иона и давления газа. Более строгая теория, данная также Лапжевеном, учитывает поляризационные силы, действующие между ионами и нейтральными молекулами, и объясняет рост П. и. с уменьшением диэлектрич. проницаемости газа, в к-ром происходит движение ионов. При движении ионов в сильных полях и при малых давлениях газа теория П. п. должна учитывать неупругие столкновения, образование и распад отрицательных ионов, а для положительных ионов — эстафетный перенос заряда (перезарядка), к-рый состоит в передаче заряда иона молекуле при столкновении. Последний процесс особенпо существен при движении в газе его собственных ионов. Изучение Н. и. весьма существенно для понимания процессов, происходящих при электрич. разрядах в газе. [c.54]