Кинетические коэффициенты электронов в слабоионизованной плазме смесей воздуха с парами воды в сильном электрическом поле

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

С помощью численного решения уравнения Больцмана выполнен расчет скорости дрейфа электронов, коэффициентов их продольной и поперечной диффузии, а также коэффициентов ионизации и диссоциативного прилипания в слабоионизованной плазме смесей воздуха с парами воды в широком диапазоне приведенных электрических полей (1–650 Тд, 1 Тд = 10-17 В см2) и мольных долей паров воды (0–1). Проведено сравнение результатов расчета с новыми экспериментальными данными и получено хорошее согласие между ними. Показано, что для всех коэффициентов и средней энергии электронов их зависимость от состава газа меняется с ростом электрического поля. При малых приведенных полях увеличение содержания молекул воды Н2О в смесях приводит к уменьшению коэффициентов переноса и средней энергии электронов, в то время как при больших полях наблюдается обратная тенденция. Показано, что для скорости дрейфа и коэффициента прилипания электронов существуют электрические поля, при которых значения этих коэффициентов в газовых смесях могут быть больше коэффициентов в сухом воздухе или в парах воды. Дано качественное объяснение полученным зависимостям электронных коэффициентов от электрического поля и содержания Н2О в смеси.

Об авторах

И. В. Кочетов

Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН; Государственный научный центр РФ «Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований»

Email: nick_aleksandrov@mail.ru
Россия, Москва; Москва

Н. Л. Александров

Московский физико-технический институт; Объединенный институт высоких температур РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: nick_aleksandrov@mail.ru
Россия, Долгопрудный; Москва

Список литературы

  1. Fridman A. Plasma chemistry. Cambridge: Cambridge University Press, 2008.
  2. Kong M.G., Kroesen G., Morfill G., Nosenko T., Shimizu T., van Dijk J., Zimmermann J.L. // New J. Phys. 2009. V. 11. P. 115012.
  3. Starikovskiy A., Aleksandrov N. // Progr. Energy Comb. Sci. 2013. V. 39. P. 61.
  4. Starikovskaia S.M. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2014. V. 47. P. 353001.
  5. Ju Y., Sun W. // Progr. Energy Comb. Sci. 2015. V. 48. P. 21.
  6. Стариковский А.Ю., Александров Н.Л. // Физика плазмы. 2021. Т. 47. С. 126.
  7. Gallimberti I. // Pure Appl. Chem. 1988. V. 60. P. 663.
  8. Šimek M., Homola T. // Eur. Phys. J. D. 2021. V. 75. P. 210.
  9. Starikovskiy A.Yu., Bazelyan E.M., Aleksandrov N.L. // Plasma Sources Sci. Technol. 2022. V. 31. P. 114009.
  10. Хаксли Л., Кромптон Р. Диффузия и дрейф электронов в газах. М.: Мир, 1977.
  11. Gallagher J.W., Beaty E.C., Dutton J., Pitchford L.C. // J. Phys. Chem. Ref. Data. 1983. V. 12. P. 109.
  12. Pancheshnyi S., Biagi S., Bordage M., Hagelaar G., Morgan W., Phelps A., Pitchford L. // Chem. Phys. 2012. V. 398. P. 148.
  13. Pitchford L.C. et all // Plasma Process. Polym. 2017. V. 14. P. 1600098.
  14. Alves L.L., Bogaerts A., Guerra V., Turner M.M. // Plasma Sources Sci. Technol. 2018. V. 27. P. 023002.
  15. Ruız-Vargas G., Yousfi M., de Urquijo J. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2010. V. 43. P. 455201.
  16. de Urquijo J., Gonzalez-Magana O., Basurto E., Juarez A.M. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2024. V. 57. P. 125205.
  17. Кочетов И.В., Александров Н.Л. // Физика плазмы. 2019. Т. 45. С. 717.
  18. Kochetov I.V., Popov M.A., Aleksandrov N.L. // Plasma Sources Sci. Technol. 2019. V. 28. P. 025009.
  19. Hagelaar G.J.M., Pitchford L.C. // Plasma Sources Sci. Technol. 2005. V. 14. P. 722.
  20. Дятко Н.А., Кочетов И.В., Напартович А.П. // Физика плазмы. 1992. T. 18. C. 888.
  21. TRINITI database, www.lxcat.net, retrieved on November 20, 2017.
  22. Александров Н.Л., Кончаков А.М. // Физика плазмы. 1981. Т. 7. С. 185.
  23. Александров Н.Л., Кончаков А.М., Напартович А.П., Старостин А.Н., Химия плазмы, Вып. 11, С. 3, под ред. Б.М. Смирнова, М.: Энергоатомиздат, 1984.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».