Rambler's Top100Astronet    
  po tekstam   po klyuchevym slovam   v glossarii   po saitam   perevod   po katalogu
 
Na saite
Astrometriya
Astronomicheskie instrumenty
Astronomicheskoe obrazovanie
Astrofizika
Istoriya astronomii
Kosmonavtika, issledovanie kosmosa
Lyubitel'skaya astronomiya
Planety i Solnechnaya sistema
Solnce

Ambipolyarnaya diffuziya
15.08.2001 0:00 |

(ot lat. ambo - oba i grech. polos - os', polyus).

Sovmestnyi diffuzionnyi perenos elektronov i ionov v napravlenii umen'sheniya ih koncentracii, pri kotorom v kazhdoi tochke ob'ema plazmy elektronnyi i ionnyi potoki $\Gamma_e$ i $\Gamma_i$ ravny ili mogut otlichat'sya lish' na odnu i tu zhe postoyannuyu velichinu: $\Gamma_e=\Gamma_i+\Gamma_0$ ($\Gamma_0$=const, t. n. skvoznoi potok). Prosteishii sluchai ambipolyarnoi diffuzii slaboionizovannoi plazmy (v kotoroi stolknoveniya zaryazhennyh chastic nesushestvenny) v cilindricheskoi trubke v otsutstvie magnitnogo polya byl rassmotren nemeckim fizikom V. Shottki (W. Schottky, 1924). Vsledstvie razlichiya koefficientov diffuzii elektronov i ionov komponenty vsegda stremyatsya razdelit'sya vo vsem ob'eme i na stenke voznikaet ob'emnyi zaryad. V otsutstvie magnitnogo polya koefficient diffuzii elektronov De mnogo bol'she ionnogo Di - i stenki zaryazhayutsya otricatel'no. Odnako uzhe slaboe razdelenie zaryadov privodit k poyavleniyu elektricheskogo polya (t. n. samosoglasovannogo ambipolyarnogo polya), prepyatstvuyushego dal'neishemu razdeleniyu. Samosoglasovannoe elektricheskoe pole zapiraet elektrony i uskoryaet iony takim obrazom, chtoby ih diffuzionnye potoki byli ravny. Koefficient ambipolyarnoi diffuzii opredelyaetsya koefficientom diffuzii bolee medlennoi komponenty. V otsutstvie magnitnogo polya ili vdol' magnitnogo polya (pri ego nalichii) koefficient ambipolyarnoi diffuzii $D_{A\parallel}$, kak pokazyvaet raschet, primerno raven
$D_{A\parallel}=(1+{\displaystyle T_e\over\displaystyle T_i})D_{i\parallel}$,

gde $T_e$ i $T_i$ - temperatury elektronnoi i ionnoi komponent. Vtoroi chlen v etoi formule - rezul'tat uskoreniya perenosa ionov ambipolyarnym polem vsledstvie ih polevoi podvizhnosti. T. o., ambipolyarnaya diffuziya - smes' istinno diffuznogo potoka s polevymi potokami. V sluchae diffuzii poperek magnitnogo polya dlya slaboionizovannoi plazmy koefficient diffuzii ionov $D_{i\bot}$. znachitel'no bol'she koefficienta diffuzii elektronov $D_{e\bot}$. i koefficient ambipolyarnoi diffuzii $D_{A\bot}$, opredelyaetsya diffuziei elektronov:
$D_{A\bot}=(1+{\displaystyle T_i\over\displaystyle T_e})D_{e\bot}$.

V polnost'yu ionizovannoi plazme klassicheskaya poperechnaya diffuziya elektronov i ionov v dvuhkomponentnoi plazme opredelyaetsya ih treniem mezhdu soboi, chto avtomaticheski obespechivaet ravenstvo potokov (t. e. $D_{e\bot}=D_{i\bot}$). Diffuziya plazmy redko byvaet ambipolyarnoi, v bol'shinstve sluchaev voznikayut otkloneniya iz-za prostranstvennoi anizotropii koefficienta perenosa dlya kazhdoi iz komponent, t. k. dlya sohraneniya kvazineitral'nosti elementov ob'ema plazmy neobhodimo lish' ravenstvo divergencii potokov: div$\Gamma_e$=div$\Gamma_i$. Naprimer, v sluchae diffuzii slaboionizovannoi plazmy v zamknutoi metallicheskoi kamere (l - dlina, a - radius), pomeshennoi v sil'noe odnorodnoe magnitnoe pole H (ris.), vypolnyaetsya uslovie $D_{e\parallel}\gg D_{i\parallel}\gg D_{i\bot}\gg D_{e\bot}$. Pri konechnoi dline kamery podvizhnye vdol' magnitnogo polya N elektrony komponent slabo stremyatsya uiti na torcevye stenki sosuda. Iony imeyut bol'shii, chem elektrony, poperechnyi koefficient diffuzii i sravnitel'no legko popadayut na bokovuyu stenku pribora. V rezul'tate v ob'eme plazmy vse vremya voznikaet vihrevoi elektricheskii tok J. On legko zamykaetsya po metallicheskoi poverhnosti kamery. Diffuziya perestaet byt' ambipolyarnoi, skorost' ee opredelyaetsya bol'shimi koefficientami ($D_{e\parallel}$, ili $D_{i\bot}$). Analogichnyi effekt mozhet imet' mesto v bezgranichnoi plazme v processe rasplyvaniya ee neodnorodnostei. Pri etom rol' poverhnosti igraet osnovnaya "fonovaya" plazma. Eti yavleniya chasto nazyvayut effektami "korotkogo zamykaniya". Oni mogut sushestvenno umen'shat' vremya zhizni plazmy i izmenyat' dinamiku vozmushenii v nei.

Ambipolyarnaya diffuziya imeet mesto takzhe v zhidkostyah (elektrolitah), pri nalichii gradienta koncentracii elektrolita, v poluprovodnikah, obladayushih svobodnymi nositelyami zaryadov. Ambipolyarnaya diffuziya yavlyaetsya odnim iz processov, obuslovlivayushih energeticheskie poteri v elektricheskih zaryadah v gaze, naprimer, v tleyushem razryade.

Glossarii Astronet.ru


Publikacii s klyuchevymi slovami: Plazma - diffuziya - ambipolyarnaya diffuziya
Publikacii so slovami: Plazma - diffuziya - ambipolyarnaya diffuziya
Karta smyslovyh svyazei dlya termina AMBIPOLYaRNAYa DIFFUZIYa
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >>

Ocenka: 2.8 [golosov: 98]
 
O reitinge
Versiya dlya pechati Raspechatat'

Astronet | Nauchnaya set' | GAISh MGU | Poisk po MGU | O proekte | Avtoram

Kommentarii, voprosy? Pishite: info@astronet.ru ili syuda

Rambler's Top100 Yandeks citirovaniya