2015-06-26
1192
Двуполярная диффузия
В газовых разрядах формируются потоки заряженных частиц. Существуют некоторые макрохарактеристики:
· Продольное и поперечное распространение электоронов (е)
· Эффективность упругого и неупругого столкновений.
Существуют причины возникновения направленных потоков заряженных е:1.внешнее электр.поле(ЭП), которое вызывает дрейфовый ток. 2. Есть градиент n (концентрации)=> возникновение диффузионного потока: Ф=-Д▼n
через поверхность S – результирующий поток. Берем 2 участка≡ с размерами порядка длины свободного пробега.
Д= 
;-считается грубой оценкой. υ-средняя тепловая скорость частиц. Дрейфовое движение-движение под действием ЭП=>его поток частиц представляется: Ф=n*U
n-концентрация; U-υ напряжения движения частиц.
Если поле слабое: υч<υполя .Частица двигается хаотично на длине свободного пробега, приобретает доп. υ:оцениваем способность част.ускоряться в поле: l=; a= 
ускоряется част.под действием внешнего ЭП. Средняя υ(U): U= 
где ∆t= 
время равнод. Движения. U= 
* 
* ; U=bE –подвижность поля, bE=1eEλ/2mυ =>b=1eλ/2mυ;
|
|
|
b,D-возникновение напр-х потоков. Если взять разные частицы в газе, то в be 
тяж.частицы 
υ теплового движ. е 
υ тяж.час. Если в процессе формирования потока принимают участие частицы разного знака, то это двуполярная диффузия.
получаем градиент концентрации из-за этого привозникновении е и U они должны разбегаться на большие рас-ия. 
вследствии этого возникает ЭП, оно начинает тормозить е и ускоряет движение U => возникает сумма (поток с одной стороны градиента концентрации, с другой стороны дифф. Поток) =>
je=-jp -плотности e и p должны уравняться.
Е=(▼n/n)*(De-Dp)/(be+bp)); для опр-я Е в т/д равновесии. Где▼n=▼nе=▼nр; jp=eФ, Ф=-Dp▼n –поток одних частиц. Если te 
tp на 2 порядка Ф=-Dp*100▼n. Если имеем разные температуры p и e, то диффузия может увеличиться в 2 раза. В плазме двуполярная диф-я приводит: -возникае разностное ЭП, которое будет влиять на баланс заряженных частиц. –чем выше плотность плазмы, тем больше разряд: между плазмой и стенкой существует холодный газ, который тормозит двупол.диффузию.
