Ионизованные газы

Заметим, что в выписанных выше уравнениях в качестве компонентов могут рассматриваться и частицы одного сорта, находя-ш,иеся в разных энергетических состояниях (поуровневое описание неравновесного возбуждения внутренних степеней свободы частиц). В частности, в потоках ионизованного газа из-за значительной разницы масс температура электронов может отличаться от поступательной температуры тяжелых частиц. В таких случаях к системе (5.5)-(5.14) присоединяется уравнение баланса энергии электронов. При наличии ионизации необходимо учитывать также наличие электрического поля, возникаюгцего при разделении зарядов. В тех случаях, когда ионизация сугцественна, дебаевский радиус обычно меньше характерного размера течения, поэтому индуцированное разделением зарядов электрическое поле при предположении квазинейтральности смеси исключено из уравнений течения смеси. Если условие квазинейтральности не выполняется, то напряженность электрического поля находится из уравнений Пуассона, которое присоединяется к исходной системе уравнений (см. [176]). [c.163]

Мак-Даниел М. Процессы столкновения в ионизованных газах. М. Мир, 1967. [c.365]

ХИМИЯ ПЛАЗМЫ. Плазма — ионизованный газ, используется как среда, в которой протекают в[лсокотемператур-ные химические процессы. С помощью плазмы достигают температуры около миллиона градусов. Плазма, используемая в химии, в сравнении с термоядерной считается низкотемпературной (1500—3500 С). Несмотря на это, в химии и химической технологии она дает возможность достижения самых высоких температур. В химии плазма используется как носитель высокой температуры для осуществления эндотермических реакций или воздействия на жаростойкие материалы ири их исследовании. Технически перспективными процессами X. п. считаются окисление атмосферного азота, получение ацетилена электро-крекингом метана и других углеводородов, а также синтез других ценных неорганических и органических соединений. Специальными разделами X. п. является плазменная металлургия — получение особо чистых металлов и неметаллов действием водородной плазмы на оксиды или галогениды металлов, обработка поверхностей металлов кислородной плазмой для получения жаростойких оксидных пленок или очистки поверхности (в случае полимеров). К X. п. примыкают также процессы фотохимии (напр., получение озона). Здесь фотохимический процесс протекает в той же плазме, которая служит источником излучения. [c.275]

Для осуществления реакций ядерного синтеза требуются чрезвычайно высокие температуры и давления. Эти реакции нашли успешное применение в военных целях, однако пока не удавалось создать подходящих условий получения ионизованных газов (плазмы) при температурах и давлениях, необходимых для контролируемого проведения реакций ядерного синтеза. [c.438]

Таким образом плазма — это ионизованный газ, состоящий из нейтральных молекул и атомов, положительных и отрицательных ионов, свободных электронов и других частиц. Совокупность каждого вида указанных частиц может быть представлена как отдельный компонент газовой смеси, которой является плазма. Так, совокупность нейтронов можно рассматривать как нейтронный газ, совокупность протонов — как протонный газ, совокупность электронов — как электронный газ и т. д. Общее число положительных и отрицательных частиц в плазме таково, что в целом она электронейтральна. [c.39]

Под плазмой понимают частично иди полностью ионизованный газ, в котором плотность положительных и отрицательных зарядов практически одинакова. Различают низкотемпературную (с 7 10 К) и высокотемпературную (с Г—10 —10 К и более) плазму. Плазма образуется в электрическом разряде в газах (дуговом, искровом, тлеющем и др.), в процессах горения и взрыва. [c.199]

В этой главе мы ограничимся выводом классического кинетического уравнения Больцмана. Однако, помимо интеграла столкновений Больцмана, который, как мы увидим, имеет отнюдь не универсальную область применимости, ниже будут получены также иные интегралы столкновений. Последние уже нашли широкое применение в кинетической теории ионизованных газов. [c.174]

Этот закон применим также и для ионов и электронов ионизованных газов в том случае, если их концентрация не очень велика и воздействием внешних электрических и магнитных полей можно пренебречь. [c.14]

Плазма — это ионизованный газ. Прн очень высоких температурах (10 —10 К) электроны покидают атомы, которые превращаются в ионы. Плазму изучают в атмосфере солнца и звезд, а также в условиях ядерного синтеза. [c.167]

Коэффициенты переноса. Основным источником получения точных выражений для коэффициентов переноса в широком диапазоне температур для неплотных газов и газовых смесей является кинетическая теория газов в тех случаях, когда имеются необходимые данные о межмолекулярных силах [7, 174, 182-186. Законы взаимодействия частиц вводятся как предположения, а их пригодность устанавливается сравнением макроскопических свойств, вычисленных на их основе, с экспериментом. В настоягцее время для смесей ионизованных газов эксперименты по переносным свойствам проведены для ограниченных условий изменения параметров и химического состава и служат в основном для проверки теоретической модели. [c.166]

Способ непосредственной подачи тока через ионизованные газы пламени принципиально мало отличается от предыдущего способа. Вместо электрической дуги в этом случае используют пламя, которое, как известно, состоит нз ионизованных газов и является проводником. По этому проводнику осуществляют подачу тока на стекло. Существенное преимущество способа заключается в том, что это пламя можно совместить с пламенем горелок, используемых для предварительного подогрева, что значительно облегчает переход от первой стадии электрической сварки стекла ко второй. Кроме того, уменьшается вероятность загрязнения стекла материалом электрода. [c.128]

Для расчета равновесных составов сложных смесей, устанавливающихся в системе в результате того или иного процесса, необходимы сведения о константах равновесия всех независимых реакций, возможных в данной системе. Число таких реакций равно числу веществ, входящих в систему, минус число элементов, образующих эти вещества (и электрон, если в реакции участвуют ионизованные газы). При составлении таблиц термодинамических свойств для большого круга веществ целесообразно вычислять константы равновесия всех соединений для одного из двух типов реакции для реакций образования (или диссоциации) этих соединений из элементов в стандартных состояниях или для реакций диссоциации на атомы. В первом случае существенным преимуществом является то, что тепловой эффект соответствующей реакции равен теплоте образования вещества из элементов в стандартном состоянии и не зависит от данных для других веществ. Однако использование констант равновесия такого типа в высокотемпературных расчетах, когда элементы находятся в состояниях, отличных от их стандартного состояния, требует дополнительных данных о давлении насыщенных паров таких элементов. Кроме того, при расчете составов сложных смесей на электронных счетных машинах удобнее использовать константы равновесия реакций атомизации. Поэтому в настоящем Справочнике для всех двух- и многоатомных газов (кроме заряженных газов) приводятся константы равновесия их реакций диссоциации на атомы, тепловые эффекты которых равны теплотам диссоциации (или атомизации) молекул соответствующих газов. Для заряженных одноатомных и двухатомных газов приводятся константы ионизации соответствующего нейтрального или отрицательно заряженного газа, а для веществ в конденсированном состоянии — давления паров, являющиеся константой равновесия реакции сублимации или испарения. Очевидно, что в последнем случае [c.31]

Заряжение в ионизованном газе........ 160 [c.140]

Заряжение в ионизованном газе [c.160]

При ПОМОЩИ этих формул oy [1] показал, что при отсутствии внешнего электрического поля отдельная частица может получить от ионизованного газа отрицательный заряд, определяемый неравенством [c.161]

Электрическая сила сопротивления в ионизованном газе [c.178]

Плазма возникает в охлаждаемой кварцевой трубке, помещенной внутри катушки, по которой течет ток с радиочастотой. Газообразный аргон, пропускаемый через кварцевую трубку, частично выносит ионизованные газы за пределы катушки, поэтому плазма видна и сверху над кварцевой трубкой. Эмиссию элементов обычно наблюдают в этой верхней области. [c.716]

Галоидные соединения кальция, стронция и бария и соединения этих элементов с водородом в Справочнике не рассматриваются. В Справочник включены ионизованные газы Са , и Ва , поскольку ионизация соответствующих атомов становится существенной уже при температурах 4000—6000° К. [c.830]

Тлеющий разряд происходит при давлении меньше 0,1 атм. При тлеющем разряде наблюдается катодное свечение, астоново темное пространство, тлеющее (отрицательное) свечение, темное фарадеево пространство, положительное - свечение и анодное свечение. Газ в области положительного свечения находится в состоянии плазмы (ионизованный газ) напряжение — сотни и тысячи вольт. [c.215]

Лазерные переходы в ионизованных газах [3] [c.698]

Ионизованный газ называют плазмой, если дебаевская длина экранирования заряженных частиц мала по сравнению с линейными размерами рассматриваемого объема. В сильноионизованном газе соударения между заряженными частицами (кулоновские соударения) преобладают над их соударениями с нейтралами. При обратном соотношении говорят о слабоионизоваином газе. В зависимости от степени ионизации и температуры поведение плазмы может быть описано с помощью двух моделей двухжидкост- [c.276]

ПЛАЗМА (от греч. plasma, букв,-вылепленное, оформленное), частично или полностью ионизовашшй газ, образуемый в результате термич. ионизации атомов и молекул при высоких т-рах, под действием электромагн. полей большой напряженности, при облучении газа потоками заряженных частиц высокой эиергии. Характерная особенность П., отличающая ее от обычного ионизованного газа, состоит в том, что линейные размеры объема, занимаемого П., много больше т.наз. дебаевского радиуса экранирования D (см. Дебая-Хюккеля теория). Значение 6 для г-го иона с концентрацией n и т-рой определяется выражением [c.551]

П. к. наносят на предварительно подготовленные пов-сти изделий след, методами напыления в электрич. поле высокого напряжеш1я (60-90 кВ) трибоэлектризацией в псевдоожиженном слое в пламени газовой горелки (1500-2500 °С) или в струе ионизованного газа (плазмы) с т-рой 8000-10000 С. Наиб, распространение полечили два первых метода. При этом П. к. наносят на холодную либо на предварительно нагретую пов-сть изделия по второму способу достигаемый внеш. вид и физ.-мех. св-ва покрытия лучше. Для подготовки пов-стей используют мех. способы (пескоструйный, дробеструйный) или химические (напр., фосфатирование, хроматирование) см. также Лакокрасочные покрытия. [c.76]

В ионизованном газе-носителе (N3, Не) в качестве отрицательно заряженных частиц присутствуют только электроны. В 1фисутствии соединения, которое может захватывать электроны, ионизационный ток детектора уменьшается. Этот детектор дает отклик на соединения, содержащие галогены, фосфор, серу, нитраты, свинец, кислород на большинство углеводородов он не реагирует. [c.305]

Необходимость учета многокомпонентной диффузии при решении задач о входе тел в атмосферу установлена в ряде работ как численным, так и аналитическими методами [36, 117, 138-142]. Так в [36 показано, что при гиперзвуковом обтекании тела диссоциированным воздухом диффузионное разделение химического элемента кислорода суш,ественно зависит от концентрации атомов на внешней границе пограничного слоя и от характера протекания гомогенных и гетерогенных каталитических реакций. Диффузионное разделение элементов на поверхности, обладаюш,ей свойством избирательности каталитического воздействия в отличие от случая идеально каталитической стенки, имеет место даже тогда, когда на внешней границе пограничного слоя присутствуют одни атомы. На химически нейтральной поверхности диффузионное разделение элементов может вызываться гомогенными химическими реакциями рекомбинации атомов кислорода и азота, еслрг их константы скорости суш,ественно различаются. В [117, 141, 142] установлено, что при исследовании обтекания каталитических поверхностей частично ионизованными смесями использование простых моделей диффузии приводит к суш,ественным ошибкам при определении равновесной температуры поверхности и теплового потока к ней. Найдены режимы обтекания затупленных тел частично ионизованным газом, при которых конвективный тепловой поток к некаталитической стенке при постоянных концентрациях химических элементов более чем на 30 % больше, чем при правильном учете многокомпонентной диффузии. В [141, 142] предложена также простая модель описания диффузии, которая дает результаты, практически совпадаюш,ие с точными. [c.107]

Васильевский С.A., Ефимова Л.Г., Тирский Г.А. Постановка задачи обтекания тел вязким теплопроводным частично ионизованным газом и численный метод ее решения. Отчет Ин-та механики МГУ. Же 2265. -М. Издан-е НИИМ МГУ, 1979. [c.221]

Получеиное выражение для интеграла столкновений непросто использовать, ибо неизвестен явный вид координат и импульсов частиц как функций времени, поскольку затруднительно в общем случае решение уравнений (61.2). Однако можно заметить, что для заряженных частиц ионизованного газа в большой области расстояний взаимодействие пары чаотиц япляется относительно слабым. Поэтому такое изаимодсйствие можно рассматривать с помощью теории возмущений. Заметим, что влияние на столкно-пенпя частиц с малыми прицельными параметрами (например, близкими к Гп1 п — е /хТ или Й/тогт) может оказать лишь чрезвычайно сильное поле. Действительно, гироскопический радиус электрона сравнивается с е /хТ , если напряженность магнитного поля оказывается порядка В—т,с [%Т е ] —ЮТ " , где температур выражена в градусах. Не полагая поле столь сильным, будем считать, что на столкновения с малыми прицельными параметрами магнитное поле не влияет. Поэтому очевидно, что в таких условиях можно говорить о применимости интеграла столкновений Ландау для области прицельных параметров от и до значений (по порядку величины), соответствующих гироскопическому радиусу вращения частиц. [c.279]

С. Т, Беляев. Кипетика ионизованного газа в сильном магнитном поле. Статья в сборипке Физика плазмы и проблема управляемых термоядерных реакций , т. 3. Изд. АН СССР, 1958, стр. GG. [c.334]

Для всех нейтральных частиц v > 5 и термодиффузионное отношение отрицательно, т. е. легкие частицы стремятся в более горячие места. Только для ионизованного газа (плазмы) куло-новские силы отталкивания между заряженными частицами обратно пропорциональны всего лишь второп степени расстояния и соответствующее термодиффузионное отношение положительно. [c.185]

Задача о двнжеппп вблизи каталитической поверхности достаточно общая II представляет интерес для гетерогенного катализа, движения ионизованного газа вблизи катода, испарения и конденсации. Например, введем вероятность поглощения р падающей люлекулы [8]. Тогда приходим в случае бинарной системы к следую- [c.203]

Экспериментальные исследования в этой области должны быть также методически более совершенными. Необходимо по возможности использовать методы исследования и диагностики плазмы. Однако следует помнить о том, что в электрофильтрах применяются сильные электрические поля, а ионизованный газ неквазиней-трален. С помощью лазера необходимо исследовать как сам коронный разряд по поглощению и рассеянию лазерного излучения, так и гидродинамику газовых и газодиснерсных потоков. [c.209]

Взаимодействие п1аровой частицы со слабо ионизованным газом было исследовано Розеном [29], а также Дими-ком и oy [30]. Последние авторы развили подход Мерфи, Адлера и Пенни [24], разработанный для нулевого поля, на случай взаимодействия с ионизованным газом, в котором имеются ионы обоих знаков. [c.160]

Вследствие электростатического взаимодействия следует ожидать, что сила сопротивления, действующая со стороны ионизованного газа па движущийся в нем шар, будет другой, чем в случае неионизованпого газа. [c.178]

Чопра [68] рассматривал шаровое тело в ионизованном газе как пробную частицу и тем самым пренебрегал столкновениями молекул с поверхностью шара, из-за чего получились очень большие значения электрической силы сопротивления. Девис и Харрис [69] рассчитали потенциал около заряженного шара и представили электрическую силу сопротивления в виде функции от отношения эффективного радиуса к дебаевской дЛине. Джастров и Пирс [66] учли эффекты столкновений ионов газа с поверхностью шарового тела их результаты нашли экспериментальное подтверждение в экспериментальных исследованиях Питтса и Кнехтеля [71] ртутной плазмы. [c.179]

Как и в других подобных исследованиях, Джастров и Пирс рассматривали случай больших скоростей движения шара в сильно ионизованном газе. Они заключили, что шар радиуса а заряжается отрицательно из-за больших скоростей электронов в окружающем ионизованном газе. Формулу для скорости появления электрического заряда на шаре, равного Z зарядам, в потоке с большой скоростью приводит Чопра [68]. Вокруг шара возникает слой положительных ионов толщины б вследствие электростатического отталкивания заряженным шаром отрицательно заряженных частиц, кроме высокоэнергетических электронов. Джастров и Пирс предположили, что б одинакова по поверхности шара и что б можно рассчитывать по нижеприводимой формуле, в которой считается, что задан потенциал поверхности шара фо (обусловленный X зарядами) и что отличная от нуля плотность числа ионов г равна плотности числа электронов (в газе нет незаряженных частиц и допускается только однократная ионизация) [c.179]

Основное приближение Джастрова и Пирса в действительности является приближением электрического пограничного слоя в сильно ионизованном газе и не применимо для медленных движений сильно заряженной сферы в час-стично ионизованном газе. [c.181]

Влияние магнитного поля на заряженный шар, движущийся в ионизованном газе, изучал Хоулт [72] он обнаружил, что магнитное поле оказывает стабилизирующее действие на движение тела, хотя и не вычислил силу сопротивления при наличии магнитного поля. [c.182]

При рассмотрении химических реакций, протекающих в электрических разрядах, а также под действием ионизирзтощих излучений мы сталкиваемся с ионизованным газом. Химическая роль ионизации, однако, в этих двух случаях весьма различна. В области электрического разряда средняя энергия электронов обычно заметно ниже потенциала ионизации молекул. Поэтому ионизация электронным ударом в. разряде, будучи необходимой для поддержания разряда, для введения электрической энергии в газ, обычно дает малый вклад в совокупность химических превращений. [c.339]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология