Физические величины - Бабичев А.Н.
ISBN 5-283-04013-5
Скачать (прямая ссылка):
Значения константы скорости парной ион-ионной рекомбинации (18.12) при комнатной температуре приведены в табл. 18.14. Эти данные получены путем усреднения по результатам многочисленных экспериментов [17]. Погрешность указанных данных достигает 50%. Коэффициент парной ион-ионной рекомбинации характеризуется следующей зависимостью от температуры газа:
a =V0(TJT)1
(18.14)
где a0 значения коэффициента при T=T0.
П-рн давлении, превышающем несколько сотен ласка-лей, основным механизмом ион-иоиной рекомбинации становится не парная (18.12), а тройная (18.13) рекомбинация. Константа скорости этого процесса характеризуется немонотонной зависимостью от давлення с максимумом при р« IOs Па [17].
В табл. 18.15 представлены зависимости констаит скорости тройной ион-ионной рекомбинации отрицательного иона галогена и положительного иона инертного газа от плотности инертного газа, атомы которого играют роль третьей частицы [19].
18.7. ПРОЦЕССЫ ОБРАЗОВАНИЯ И РАЗРУШЕНИЯ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ИОНОВ
Отрицательные ионы могут обпазовываться в результате парных процессов диссоциативного прилипания электронов [17]:
AB +
(18.15)
в результате захвата электрона в автоионизационное состояние отрицательного иона и последующего тушения этого состояния при столкновении с третьей частицей:
Диссоциативная рекомбинация. Этот процесс является основным каналом нейтрализации заряженных частиц в низкотемпературной плазме, где основным сортом положительных ионов являются молекулярные ионы [15]:
Є + AB+-V А + В. (18.11)
Обычно один из продуктов диссоциативной рекомбинации оказывается в электронно-возбужденном состоянии. Значения константы скорости диссоциативной рекомбинации, полученные в результате усреднения многочисленных экспериментальных данных, представлены в табл. 18.12, погрешность составляет 10—20%. Данные об энергетической зависимости сечений и температурной зависимости коэффициентов диссоциативной рекомбинации приведены
e+AB-v (AB*)-; (AB*)-+M-vAB-+M. (18.16)
и в результате прилипания электрона к молекуле при тройном столкновении:
е + AB + M-V AB-+ М. (18.17)
Константа скорости диссоциативного прилипания (18.15) является функцией средней энергии электронов в газе. Константа скорости процесса (18.16) измеряется в см3/с, однако зависит от давления и состава газовой смеси. Константа скорости тройного прилипания, см<!/с, зависит от температуры и состава газа. В табл. 18.6—18.20 и на рис. 18.4 приведены сечения и константы скорости процессов (18.15)-(18.17).
399Таблица 18.12. Коэффициент диссоциативной рекомбинации при T = 300 К, Ю-7 см3/с [15]
Ион Н2 Ne2 Ar2 Kr* Xe* HeNe" с; о; N42 NO+
а 0,3 1,8 6,9 10,3 20 0,2 10 (100К) 2,0 3,3 3,7
Ион CH+ CO+ С02 CHg Не* Cs^ Cs3
- 5 (100К) 6,8 3,6 8,7 (100 К) 34 (80 К) 1,7 (600 К) 0,2(600 К)
Ион Ol Nl N2O; H3O+ H6O* Н,0*з н9о; NH4 NaO^
а 23 (200 К) 15 17 10 (540 К) 20 (540 К) 34 36 18 50
Ион I NaCOg HnOt Hi3O^ NH4-NH* NH4 (NH3); NH4I (NH3); H43 CO-CO+ К CO+(CO)2
а 50 80 ! 28 27 j 25 I ¦ I ,3 I » I 30 j 19
Таблица 18.13. Энергетическая зависимость сечения и температурная зависимость константы скорости диссоциативной рекомбинации электронов и молекулярных ионов [16]
Ион » IO"15 CM2 3, IO"7 CMs/c Примечание
H2* 8( 0,1 ^ .0,92 2,3 ( 300 0.4
I єе j l^T.
HD* 8( 0,1 ^ ,0,92 2,3 I 300 ' V0.4
I )
D2* 5,5 N 0,8 1,6 ( 300 ' v0,3
U "J [TT1
CH* 8 ( 0,1 ' 0,92 300 \0,4
Ч ^e I )
NH* 2,5 (0Л y,o 0,86 I 300 N0,5
{ ^ J J
ОН* 21 0,1 N 1,0 0,75 ( 300 N0,5
I ee )
C^ „( ' 0,r 300 \0'5
«V Ze j ^ J
N^ ' 0,1 y.o 3,5 I 300 4 0,5
^ Ee j pr, I
NO* 0,1 N Ґ 2,3 / 300 0,5
4 j )
Os 4,5 /0,1 y.o 1,9 ( 300 Л 0,5
(.. J br,
400Продолжение табл. 8.13
o,i У-6
5,6
0,2 V5
6,5
0,1 і1"3
0,07 V'
0,2 Y
Te
300 Te
300 V'55 Te
300 Te
300
5,0 7,0
зоо \°'5
Te I 300 \0'5
I 300 V5
(^r
Te <2000 к, С 0,15 эВ єс>0,15 эВ
Ee С 0,07 эВ, TeC 1000 К єе>0,07 эВ
Ee С 0,08 эВ, TeC IOOOK ее >0,08 эВ <0,05 эВ ee >0,05 эВ se <0,09 эВ >0,09 эВ ве С 0,5 эВ
26—2159
401Продолжение табл. 18. 10
0,5 \3,43
0,1 у-°
^ 0,2 J'0 0,08 V'0
0,2
0,2 \1,!
KT
8,4
0,2
0,2 V3
6,3
300 \0'5
«і W
300 \0'5
Tp
2,0
300 \2'5
3,8 36 25
Ee>0,5 эВ ее <0,15 эВ Ee >0,15 эВ
Ee <0,1 эВ, Ге<ЮООК Ее>0,1 эВ
ее<0,1 эВ Ee >0,1 эВ
ге<0,1 эВ
ee >0,1 эВ Te = 300 К
Ee <0,1 эВ.
Te = зоо к
Te = 205 К Te = зоо к
Te = 415 к Te = зоо к Te = зоо к
Te = 205 К Te = 205 к:
402Продолжение табл. 18. 10
Ион а, КГ1» CM2 ¦ , 10-' см3/с Примечание
NHj ¦ (NH3)2 - 27 /зооч> 0,05 I
{Те)
NHj • (NH3)3 30 Te = 200 К
К — 14 /300N \Те J г -
COt--(CO) - 13 ^300^ р 34 -
CO+-(CO)2 - 19 ^ зоо4 |0,зз -
о;. (O2) — 23 Te = 205 К
Таблица 18.14. Константа скорости парной
зн-ионной рекомбинации при Г= 300К- Ю-7 см3/с [17, 18]
Пара k im „„„ /е 1181
H+ H- 8,6 CClg -+- Cl- 0,45
O+-T-O- 1,4 CCI2F+ + Cl- 0,41