100 likes | 269 Views
Põrked. Plasmaosakeste energiavahetus toimub põrgete vahendusel. V(r). Ristlõige :. r. D. Elastsed põrked (siseenergia ei muutu). Mitteelastsed põrked (toimub ergastamine, ionisatsioon jm). Voo G toimel toimub märklaud-osakesega n põrget sekundis. G 1 = n 1 v.
E N D
Põrked Plasmaosakeste energiavahetus toimub põrgete vahendusel V(r) Ristlõige: r D Elastsed põrked (siseenergia ei muutu) Mitteelastsed põrked (toimub ergastamine, ionisatsioon jm) Voo G toimel toimub märklaud-osakesega n põrgetsekundis G1 = n1v Efektiivne ristlõige iseloomustab mingit kahe osakese vahelist konkreetset liiki põrget 2 Ristlõike dimensioon [s]= L2 Ristlõike ühikud : cm2, m2, pa02
Põrked s, 1E-15 cm2 1. n = 1, ntioon-ioon 2. n = 4, ntioon- molekul V(r) pa02 He Ar N2 0,09 1,45 3,58 4,31 Tõukumine r Tõmbumine Ntmittepolaarsedmolekulid Gaasikineetiline
Kui märklaud –osakeste kontsentratsioon on N2, siis ruumalaühikus 1 s toimuv põrgete koguarv on [K] =1 cm3 s-1 Kiiruskonstant (T = const) PõrkeprotsessikiirusdN/dt= Põrked ? Kui on elektroni põrked raske osakesega, siis v on elektroni kiirus (ve >> vg) Ühe elektroni põrkesagedus aatomitega, mille kontsentratsioon on N: NB! s iseloomustab vaid üht kindlat liiki põrget! Põrgetevaheline aeg: t = n-1 np & l 1/p Vaba tee pikkus: [R] = 1 cm-3 s-1 - keskmistamine üle jaotusfunktsiooni
Diferentsiaalne ristlõige G1 = n1v d d d Elektroni põrge CO2-ga Impulsi muutus elastsel elektron-aatom põrkel Kui kiiresti kaotab elektron oma kindlasuunalise kiiruse (impulsi)? v & v
Energiavahetuselastselpõrkel & Ühelpõrkel Elektronienergiamuutub Ühe-aatomilise gaasi korral on elastsed põrked peamine elektron-aatom energiavahetusviis. Elastsete põrkekadude kiirus määrab elektronide ja aatomite keskmiste energiate (temperatuuride)erinevuse ja termilise tasakaalu saavutamiseks vajamineva aja. Üldjuhul on binaarsel elastsel põrkel üleantav energia 10-4 Energiakaduelastselpõrkel:
Mitteelastsed põrked (ionisatsioon, ergastamine, kustutamine, dissotsiatsioon,…) IonisatsioonipotentsiaalI elektroni seoseenergia aatomis Elektronlöögiga ionisatsiooniks: e I Läve lähedal s = Ci(e-I) theory N exp pa02 e, eV Kiirusvõrrand , kus Mitteelastsete põrgete ristlõige sõltub protsessi suunast Ionisatsiooniks on vaja kindlat minimaalset energiat, kui rekombinatsiooniks ei ole vaja
Mitteelastsedpõrked He Aatomid ergastamine (e +A A*+e) ja kustutamine (e +A* A+e) (quenching) Valikureeglid DS = 0, DL = +/- 1 Metastabiilsedseisundid
Molekulid Elektronseisund Võnkeseisund e r v Pöörlemisseisund rot,ex rot, q Energiakaod põrkel 10-2-10-3
Kiirgusprotsessid Vaba-vaba: pärsskiirgus (bremstrahlung) Argoon atmosfäärirõhul 0 Ek Vaba-seotud: rekombinatsioonikiirgus Kiirgumine Neeldumine
Kiirgusprotsessid Seotud-seotud: N2hõive II III IV N2 N1 Seotud-seotud üleminekud e Aki Bki Bik k I i Spontaanne kiirgus Stimuleeritud kiirgus Neeldumine I II Dipoolkiirgus: III IV gkBki = giBik Kui on termodünaamiline tasakaal, siis käitub plasma nagu must keha – meieni jõuab vaid pinna kiirgus r’ r Kiirguse levik plasmas : omaneeldumine