Необходимо отметить, что ведутся дальнейшие разработки диффузионной теории, устраняющие те или иные недостатки. Так уже созданы модификации этой теории для Драйвестейновского распределения электронов, с учётом сту- пенчатой ионизации, объёмной рекомбинации, наличия отрицательных ионов.

6.4. Особенности теории плазмы низкого и высокого давления

Для плазмы низкого давления, как и для плазмы среднего давления, харак- терна рекомбинация электронов и ионов на стенке разрядной трубки. Однако

длина свободного пробега электронов и ионов при низком давлении много больше радиуса трубки, поэтому заряженные частицы при своём движении к стенке практически не испытывают столкновений.

Решения уравнений движения электронов и ионов дают связь между пара- метрами плазмы и внешними характеристиками разряда.

При увеличении давления газа столб разряда отделяется от стенок, стяги- ваясь к оси трубки. Отшнуровывание разряда объясняется тем, что температура газа на оси выше, чем у стенок, следовательно плотность газа на оси меньше и ионизация газа на оси происходит легче. При увеличении давления уменьшает- ся доля энергии электронов, расходуемая на ионизацию и увеличивается рас- ход энергии на нагревание газа.

Нагрев газа до высоких температур приводит к появлению нового меха- низма генерации зарядов - термической ионизации. В то же время происходит уменьшение средней энергии электронов, которая постепенно сравнивается с температурой газа. Ещё одна особенность плазмы высокого давления состоит в том, что уход электронов и ионов к стенке оказывается затруднённым и реком- бинация происходит непосредственно в объёме. Всё это позволяет использо- вать для построения теории плазмы высокого давления термодинамические со- отношения. Так например, концентрация электронов в плазме высокого давле- ния может быть вычислена с использованием уравнения Саха, которое уже рас- сматривалось в разделе "Термическая ионизация".

Контрольные вопросы

1.Сформулируйте понятие плазмы.

2.Чем отличается изотермическая и неизотермическая плазма.

3.Назовите основные параметры неизотермической плазмы.

4.Проведите анализ вольт-амперной характеристики одиночного зонда.

5.Укажите параметры плазмы, измеряемые зондовым методом.

6.Сформулируйте основные ограничения зондового метода.

118

7.Каковы возможности и области применения оптических методов иссле- дования плазмы.

8.Каковы возможности и области применения СВЧ методов исследования плазмы.

9.В каком диапазоне условий работает диффузионная теория плазмы.

10.Укажите исходные предпосылки диффузионной теории плазмы.

11.Как зависят параметры плазмы от давления газа и диаметра разрядной

трубки.

12.С чем может быть связано влияние тока разряда на параметры плазмы.

13.Сформулируйте основные ограничения диффузионной теории плазмы.

14.Какие особенности имеет теоретическое описание плазмы низкого дав-

ления.

15.Как подойти к описанию плазмы высокого давления.

119