- •Неустойчивость плазмы.
- •Условия устойчивости плазмы
- •, Где (радиус Бора) - условие неквантованности плазмы.
- •Плазма во внешних полях. Плазма во внешнем однородном электрическом поле.
- •Плазма во внешнем переменном электрическом поле.
- •Плазма во внешнем однородном магнитном поле.
- •Если частица движется перпендикулярно н, то .
- •Плазма в комбинированных полях.
- •Взаимодействие плазмы и полей.
- •Явление переноса частиц в плазме. Перенос под действием электрического поля.
- •1. Полностью ионизованная плазма.
- •2 Слабоионизованная плазма.
- •Перенос под действием градиента концентрации частиц.
- •Перенос под действием градиента температуры
- •Процессы переноса в магнитном поле.
- •Образование активных частиц плазмы.
- •Условные обозначения:
- •Элементарные процессы в плазме
- •Ионизация
- •Диссоциация
- •Тройная рекомбинация электронов и ионов.
- •Модель процесса плазмохимической обработки.
Процессы переноса в магнитном поле.
В магнитном поле все процессы переноса становятся анизотропными. Вдоль поля движение не изменяется, и коэффициент диффузии остается прежним
Перпендикулярно силовым линиям частицы двигаются по ларморовским окружностям. После столкновения частица «перескакивает» с одной окружности на другую. Смещение, в этом случае, составляет порядка ларморовского радиуса , а коэффициент диффузии
, где - время между столкновениями.
Отношение продольного и поперечного коэффициентов диффузии в сильном магнитном поле равно:
,
или .
Плазма, у которой период ларморовского вращения значительно меньше времени между столкновениями, называется замагниченной. В замагниченной плазме коэффициенты переноса (диффузии, теплопроводности, проводимости, вязкости) обратно пропорциональны квадрату ларморовской частоты, т.е. напряженности магнитного поля
Образование активных частиц плазмы.
Процесс |
Протекание процесса |
Примечание |
1. Столкновение электронов с атомами, ионами, молекулами |
||
Возбуждение: e+A→A*+e |
A*→A+hυ |
-стабилизация с излучением фотона |
A*→Ra+Rb |
-диссоциация на радикалы |
|
A*→A++e |
-образование иона и электрона (автоионизация) |
|
Прилипание: e+A→(A–)* |
(A–)*→A–+hυ |
-радиационное прилипание |
(A–)*→Ra+Rb |
-диссоциативное прилипание |
|
(A–)*→A+e |
-автоионизация |
|
Ионизация: e+A→A++2e
e+A*→A++2e |
Однократная ионизация |
-из основного (невозбужденного) состояния с образованием однократного иона |
Двукратная ионизация |
-из возбужденного состояния с образованием многозарядного иона |
|
Диссоциация: e+AB→e+A+B e+AB→Ra+Rb |
|
-образование атомов |
e+AB→e+AB* AB*→Ra+Rb |
-двухступенчатый процесс с образованием радикалов |
|
Рекомбинация: e+A+→A* e+AB+→A*B
e+AB+→AB |
A*→A+h |
-фоторекомбинация |
|
-диссоциативная рекомбинация (при малой энергии элек-трона) (при большой энергии электрона) |
|
2. столкновение атомов, молекул и ионов |
||
Возбуждение: A+B→A+B* |
|
При столкновении атомов |
Ионизация: A+B→A+B++e |
|
При столкновении атомов |
A*+B→AB++e |
-ассоциативная ионизация |
|
Рекомбинация: Ra+Rb→AR* A++B-→AB |
AR*→AR+hυ |
-фоторекомбинация -простая рекомбинация |
Перезарядка: A++B→A+B+ A++B–→A+B |
|
-образование нового иона -взаимная нейтрализация |
Отлипание: A–+B→A+B+e A–+B→AB+e |
|
-ассоциативное отлипание |
Химические реакции: A+B+C→AB+C A+B+C→A+BC A+BC→AB+C R→П→ AnR |
|
Эти реакции могут протекать в газовой фазе (гомогенные) и на поверхности (гетерогенные) |
Распыление: A++Bn→B++An e+Bn→B–+Bn |
|
-ионное распыление -электронное распыление |