]> 9. Рекомбинация
 
Домой Сложные атомные и молекулярные системы<< Разделы Список литературы Обозначения Справочник


9. Рекомбинация

Предыдущий Взаимодействие атомов с частицами и веществом Следующий

Содержание:

9.1. Трехчастичная рекомбинация

9.2. Радиационная рекомбинация (фоторекомбинация)



Под рекомбинацией обычно подразумеваются такие столкновения носителей заряда противоположного знака, двигающихся в газе, которые приводят к их взаимной нейтрализации. Если оба носителя — ионы, то процесс называется ионной рекомбинацией, если же один из них электрон, а другой — положительный ион, то говорят об электрон-ионной рекомбинации [5, 8, 10].

Рекомбинация обычно характеризуется коэффициентом рекомбинации αp , определяемым как число Kp актов рекомбинации в единице объема за единицу времени, деленное на произведение плотности носителей заряда

Kp=αpN+N-.(9.1)

В простой двухкомпонентной системе обычно выполняется условие

dN+dt=dN-dt=-αpN+N-.(9.2)

Коэффициент рекомбинации связан с сечением рекомбинации σp(υ) соотношением

αp=0υσpf(υ)dυ,
которое приближенно можно записать в виде ασυ , где υ - средняя тепловая скорость.

Предположив N=N+=N- , αp=const , и что при t=0N=N0 получим

N=N01+αpN0t.(9.3)

Если в системе имеется источник ионизации Q и начальная плотность N0 = 0, то

dNdt=Q-αpN2,(9.4)
N=(Qαp)1/2exp(2αpQt)-1exp(2αpQt)+1.(9.5)

Плотность ионов возрастает с нуля при t = 0 до равновесного значения

N=(Qαp)1/2.

Когда рекомбинируют две частицы, их полная внутренняя энергия должна в результате реакции уменьшиться. В случае атомарных ионов такое уменьшение энергии равно разности между энергией ионизации и сродством электрона при образовании отрицательного иона. При электрон-ионной рекомбинации должна выделиться энергия ионизации получаемого нейтрального атома.

В силу требования сохранения импульса и момента импульса системы двух частиц переход энергии связи в кинетическую энергию рекомбинирующих частиц практически невозможен. Поэтому рекомбинация может проходить в следующих случаях: в присутствии третьей частицы, уносящей энергию, при излучении фотона или сопровождаться диссоциацией при рекомбинации молекулы.

Предыдущий Взаимодействие атомов с частицами и веществом Следующий