Упрощенный подход к описанию кинетических свойств примесных ионов в слабоионизованной плазме гелия

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

С помощью приближенного подхода, справедливого при большом отношении массы иона к массе нейтральной частицы, вычислена подвижность ионов O2+, N2+, O2- и O4- в гелии и получено хорошее согласие с имеющимися результатами расчетов методом Монте-Карло и экспериментальными данными при высоких значениях приведенного электрического поля. Этот упрощенный подход использован для определения средней энергии ионов O4- и константы скорости диссоциации этих ионов в гелии. Проведено сравнение полученных характеристик ионов с результатами более точных расчетов методом Монте-Карло. Получено хорошее согласие между этими двумя подходами для средней энергии ионов, но для константы скорости диссоциации различие оказывается достаточно серьезным, достигающим порядка величины и более. Показано, что это различие связано с особенностями энергетического распределения ионов в случае большого отношения массы иона к массе нейтральной частицы.

Об авторах

Н. Л. Александров

Московский физико-технический институт; Институт прикладной физики им. А.В. Гапонова-Грехова РАН; Высшая школа экономики

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

А. А. Пономарев

Институт прикладной физики им. А.В. Гапонова-Грехова РАН; Высшая школа экономики

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

Список литературы

  1. Райзер Ю.П. Физика газового разряда. М.: Наука, 1992.
  2. Alves L.L., Bogaerts A., Guerra V., Turner M.M. // Plasma Sources Sci. Technol. 2018. V. 27. P. 023002.
  3. Plasma modeling: Methods and applications / Ed. by G. Colonna, A. D’Angola. Bristol: IOP Publishing, 2016.
  4. Хаксли Л., Кромптон Р. Диффузия и дрейф электронов в газах. М.: Мир, 1977.
  5. Мак-Даниэль И., Мэзон Э. Подвижность и диффузия ионов в газах. М.: Мир, 1976.
  6. Mason E.A., McDaniel E.W. Transport properties of ions in gases. New York: Wiley, 1988.
  7. Viehland L.A. Gaseous ion mobility, diffusion, and reaction. Springer series on atomic, optical and plasma physics / Ed. G.D.F. Drake. V. 105. Cham: Springer Nature Switzerland AG, 2018.
  8. Longo S. // Plasma Sources Sci. Technol. 2006. V. 15. P. S181.
  9. Kihara T. // Rev. Mod. Phys. 1952. V. 24. P. 45.
  10. Wannier G.H. // Bell Syst. Tech. J. 1953. V. 32. P. 170.
  11. Смирнов Б.М. // ДАН СССР. 1966. Т. 168. С. 322.
  12. Lu X., Laroussi M., Puech V. // Plasma Sources Sci. Technol. 2012. V. 21. P. 034005.
  13. Winter J., Brandenburg R., Weltmann K.D. // Plasma Sources Sci. Technol. 2015. V. 24. P. 064001.
  14. Lu X., Naidis G.V., Laroussi M., Ostrikov K. // Phys. Rep. 2014. V. 540. P. 123.
  15. Lu X., Naidis G.V., Laroussi M., Reuter S., Graves D.B., Ostrikov K. // Phys. Rep. 2016. V. 630. P. 1.
  16. Ponomarev A.A., Aleksandrov N.L. // Phys. Plasmas. 2024. V. 31. P. 093509.
  17. Chang L., Nie L., Xiang Y., X. Li X. // Phys. Plasmas. 2016. V. 23. P. 123513.
  18. Yousfi M., Hennad A., Benhenni M., Eichwald O., Merbahi N. // J. Appl. Phys. 2012. V. 112. P. 043301.
  19. Ponomarev A.A., Aleksandrov N.L. // Phys. Plasmas. 2024. V. 31. P. 043517.
  20. Ellis H.W., Pai R.Y., McDaniel E.W., Mason E.A., Viehland L.A. // At. Data Nucl. Data Tables. 1976. V. 17. P. 177.
  21. de Urquijo J., Bekstein A., Ducasse O., Ruiz-Vargas G., Yousfi M., Benhenni M. // Eur. Phys. J. D. 2009. V. 55. P. 637.
  22. Sieck L.W., Herron J.T., Green D.S. // Plasma Chem. Plasma Proc. 2000. V. 20. P. 2000.
  23. Aleksandrov N.L., Ponomarev A.A. // Plasma Sources Sci. Technol. 2015. V. 24. P. 035001.
  24. Woo S.B., Wong S.F. // J. Chem. Phys. 1971. V. 55. P. 3531.
  25. Albritton D.L., Dotan I., Lindinger W., McFarland M., Tellinghuisen J., Fehsenfeld F.C. // J. Chem. Phys. 1977. V. 66. P. 410.
  26. Lin S.L., Bardsley J.N. // J. Chem. Phys. 1977. V. 66. P. 435.
  27. Viehland L.A., Mason E.A. // J. Chem. Phys. 1977. V. 66. P. 422.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Российская академия наук, 2024