Отрица- тельные ионы (ОИ) в последнее время при- влекли к себе серьезное внимание не толь- ко физиков, но и прикладников. Неожидан- но выяснилась их большая роль в природе и технических устройствах. Отрицательные ионы представляют со- бой атом или молекулу, к которой "прилип" электрон 10 Те,эВ применимости фор- ОД 1 ^ __r ^ Рис. 6.2.5. Области мул F.2.6), F.2.7) и F.2.8) для цезиевой Как правило, отрицательные ионы образуют и ксеноновой плазмы атомы с незаполненными электронными оболочками. Благородные газы не образуют ОИ, тогда как у галогенов энергия связи Е^ прилипшего электрона (среди атомов) максимальна. В частности у хлора Е^ = 3,6эВ. В таблице 6.4 указаны энергии связи Е?м(~) для разных элементов. Таблица 6.4 Элемент Энергия сродства, эВ Li 0,6 Bi 0,7 Hg 1,54 S 2,1 Cs 0,23 0 1,46 С 1,25 Сечение разрушения отрицательного иона электронным ударом велико. Напри- мер, для иона Н~ сечение в максимуме составляет 4,5- 10~15см2 (рис. 6.2.6). Отрицательные ионы образуются как за счёт объёмных процессов, так и процессов на поверхности. О последних мы скажем в следующей главе, а здесь отметим, что образование ОИ фактически идет по тем же схемам, что и рекомбинация, а исчезновение похоже на ионизацию. В настоящее время наибольшее применение получили системы с поверхностной генерацией ОИ, а объёмные процессы наиболее впечатляюще работают в природных условиях. Вот примеры. Уже отмечалось, что светящаяся "поверхность" Солнца — фото- сфера, имеет температуру ~ 5600 К, а ее излучение близко к планковскому с этой 284 Гл. 6. Плазменные процессы с трансформацией частиц и излучением 2 ь 2 - ; А \ | 1 о ° 1 1 1 ср о о 1 1 1 15 20 Рис. 6.2.6. Сечение разрушения отрицательного иона водорода при столкновении с электроном температурой. То есть типично тепловое излучение. А вот механизм генерации его связан с испусканием фотонов при фотоприлепании электронов к атомам водорода. Другой пример. Если степень ионизации, например воздуха, невелика и он достаточно холоден, то, благодаря сравнительно большой энергии связи Е^ у ато- мов кислорода (Е(~"> « 1,5эВ), такая плазма состоит не из ионов и электронов, а из положительных и отрицательных ионов. Естественно, что из-за сравнительно малой подвижности ОИ по сравнению с электронами проводимость такой плазмы оказывается малой.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Отрицательные ионы» з дисципліни «Введення в плазмодінаміку»
