Кулоновское сечение
Cтраница 1
Кулоновское сечение, входящее в (6.23), не должно, следовательно, содержать кулоновского логарифма, и зависимость коэффициента рекомбинации от концентрации электронов должна быть линейной. [1]
Быстрое убывание кулоновского сечения с увеличением скорости сталкивающихся частиц приводит, как мы увидим, к тому, что уже в сколь угодно слабом электрическом поле функция распределения достаточно быстрых электронов в плазме оказывается сильно искаженной. [2]
Их результаты по кулоновским сечениям совпадают с данными, полученными методом обрезания на радиусе Дебая. Мезон и др. [46] развили эту идею, предлагая использовать в качестве потенциала для описания кулоновских взаимодействий выражение ср ( г) [ СР0 / ( Г / Р) 1 е-г / р гДе Р - некий радиус экранировки ( в частности, гд) и сро - е2 / Р - Этим самым авторами формально подразумевается, что радиусом экранировки может быть не только гд но также другая величина. В этой работе показано, что в общем случае эффективные сечения для потенциала притяжения отличаются от сечений для потенциала отталкивания. [4]
Предельное значение С, при котором применимы формулы для определения эффективных кулоновских сечений, неизвестно. [6]
При х10 - 3 преобладают столкновения с ионами; N заменяется на плотность ионов и, стт - на кулоновское сечение акул ( 4я / 9) е41пЛ / ( А. Столкновение электрона с электроном к потере направленного импульса не приводит. В слабоионизованном газе действует подобия закон: ид зависит от отношения E / N. [7]
Поэтому даже в условиях слабой ионизации, характерной для холодной плазмы, основную роль играют дальнодействующие кулоновские силы. В области высоких температур кулоновское сечение мало, но зато велика степень ионизации, и снова столкновения с немногочисленными нейтралами не сказываются на проводимости. В итоге только в случае совсем плотной, холодной и, следовательно, слабо ионизованной плазмы на первый план выступают столкновения с нейтралами. [9]
При температуре 3 К получим значение 2 3 - НН сла, которое следует рассматривать как верхний предел сечения захвата. Действительно, при вычислении кулоновского сечения захвата предполагалось, что электрон можно рассматривать как частицу, диффундирующую вблизи за хватывающего центра. [10]
В литературе [47, 48] вопрос о кулоновском взаимодействии рассматривается также с точки зрения теории флуктуации, в которой плазма считается непрерывной средой, характеризующейся диэлектрической проницаемостью. Такое рассмотрение позволяет учитывать коллективный Характер кулоновских взаимодействий, но требует введения параметра обрезания кулоновского поля при малых межъядерных расстояниях, чтобы получить конечную величину эффективного кулоновского сечения. Особенность такого подхода заключается в том, что здесь пре-небрегается искривлением траектории частиц в результате близких столкновений. [11]
При средних и больших степенях ионизации кинетические свойства плазмы определяются в основном неидеальными кулоновскими процессами взаимодействия между заряженными частицами. Дальнодействую-щие кулоновские взаимодействия - всегда коллективные; этот факт обусловливает расходимость интеграла столкновений Больцмана при малых углах рассеяния частиц. Однако искусственный учет экранирования куло-новского поля частиц зарядами противоположного знака ( обрезание интеграла столкновений на радиусе Дебая или среднем расстоянии между ионами [4, 24, 25]) или применение экранированного кулоновского потенциала [7, 8] позволяют ограничить его и получить конечные величины эффективных парных кулоновских сечений. [12]
Другим примером является использование понятия эффективного куло-новского сечения. Понятие сечения неприменимо для описания взаимодействий заряженных частиц в плазме, ибо кулоновские взаимодействия - дальнодействующие, всегда являются коллективными. Однако в разреженной плазме удается определить кинетические свойства в рамках теорий бинарных столкновений, прибегая при этом к таким, теоретически необоснованным приемам, как обрезание интеграла столкновения на радиусе Дебая или подстановка потенциала экранирования, зависящего от температуры и концентрации электронов, в выражение для определения угла рассеяния или дифференциального кулоновского сечения. [13]
Радиус ближнего взаимодействия b обратно пропорционален кинетической энергии частиц. В термической плазме он обратно пропорционален температуре, и, следовательно, сечение ближнего взаимодействия с повышением температуры уменьшается как ее обратный квадрат. Кулоновский логарифм по свойствам логарифма лишь слабо зависит от скорости или энергии частиц. Отсюда следует основное свойство кулоновского сечения: оно резко уменьшается с увеличением скорости частиц. В термической плазме кулоновское сечение примерно обратно пропорционально квадрату температуры. Если же группа электронов под действием электрического поля оторвется от основной массы и приобретет большие скорости, то для этих электронов кулоновское сечение резко упадет, что приведет к еще большему ускорению и прогрессивному падению сечения. Такие пролетные, или убегающие, электроны в конце концов могут ускоряться в плазме, как в вакууме. [14]
Радиус ближнего взаимодействия b обратно пропорционален кинетической энергии частиц. В термической плазме он обратно пропорционален температуре, и, следовательно, сечение ближнего взаимодействия с повышением температуры уменьшается как ее обратный квадрат. Кулоновский логарифм по свойствам логарифма лишь слабо зависит от скорости или энергии частиц. Отсюда следует основное свойство кулоновского сечения: оно резко уменьшается с увеличением скорости частиц. В термической плазме кулоновское сечение примерно обратно пропорционально квадрату температуры. Если же группа электронов под действием электрического поля оторвется от основной массы и приобретет большие скорости, то для этих электронов кулоновское сечение резко упадет, что приведет к еще большему ускорению и прогрессивному падению сечения. Такие пролетные, или убегающие, электроны в конце концов могут ускоряться в плазме, как в вакууме. [15]
Страницы: 1 2