Длина - релаксация
Cтраница 3
 |
Зависимость ср кал / ( моль К от абсолютной температуры Т. [31] |
Дело усложняется еще тем, что разогрев газа происходит в столь тонкой области ( толщина скачка уплотнения, согласно изложенному в § 109, имеет порядок длины свободного пути пробега молекулы), что на этом малом пути сообщенная молекулам при нагреве кинетическая энергия не успевает распределиться по всем внутренним степеням свободы молекул, и газ не приходит полностью в термодинамически равновесное состояние. В таких случаях говорят, что газ релаксирует, а время, потребное для приобретения газом равновесного состояния, и эквивалентную этому времени длину, пройденную газом, называют соответственно временем и длиной релаксаций. [32]
 |
К выводу формулы. [33] |
Относительная роль всех перечисленных видов взаимодействий электронов друг с другом и с молекулами может меняться вместе с условиями разряда, в частности с давлением. Например, при низких давлениях и не очень слабом токе разряда важным фактором в установлении распределения являются, по-видимому, неупругие столкновения электронов с молекулами. При этих условиях, как показывает опыт, длина релаксации оказывается близкой к длине свободного пробега электрона. Это показывает, что уже первые столкновения вызывают резкие изменения скоростей электронов, что может случиться только при неупругом их столкновении. [34]
Многократно рассеянное излучение источников нейтронов часто учитывается использованием длин релаксации, соответствующих ослаблению нейтронов в условиях широкого пучка, так как известно, что обычно при толщине защиты больше 1 - 2 длин релаксации ослабление нейтронов с учетом рассеянного излучения можно описать экспоненциальной зависимостью. При этом следует обращать внимание на начальный участок кривой ослабления в первые 1 - 2 длины релаксации. Если ослабление на этом участке не описывается экспоненциальной функцией с той же длиной ослабления, как и на больших толщинах защиты, то в расчеты следует вводить соответствующую поправку. [35]
Таким образом, поправка на свободный пробег снижает скорость коагуляции. Принципиально это можно сделать, воспользовавшись для описания броуновского движения более точным уравнением (2.19), в котором частица характеризуется не только координатой, но и скоростью. Кроме того, должны быть поставлены граничные условия, запрещающие отражение частиц от поглощающего центра; количество приходящих частиц и их распределение по скоростям должно быть получено при этом из решения задачи, которое сопряжено с большими трудностями и может быть проведено для достаточно больших частиц по сравнению с длиной релаксации. Астахов [2] провел решение этой задачи методом моментов. [36]
Можно до известной степени проследить, с какой быстротой происходит установление распределения скоростей. Газоразрядная плазма граничит с другими областями разряда, откуда в нее может поступать поток направленных электронов: таков, например, случай плазмы второго катодного свечения тлеющего разряда, куда поступают быстрые электроны из области катодного падения потенциала. Очень часто к плазме прилегает отрицательно заряженная стенка, на которую из плазмы уходят быстрые электроны, в то время как медленные от нее отражаются; то же самое будет происходить на зонде, введенном в плазму. Во всех этих случаях на границе происходит непрекращающееся нарушение распределения скоростей, и можно задаться вопросом, на каком расстоянии от места нарушения максвелловское распределение оказывается восстановленным. Это расстояние называется длиной релаксации. В местах, где максвелловское распределение нарушено, зондовая характеристика оказывается искаженной. Поэтому, помещая зонд на разных расстояниях от места нарушения, можно экспериментально найти длину релаксации. [37]
Формулы (5.70) - (5.74) имеют смысл оценок, так как решение интегрально-дифференциальных уравнений, описывающих нелинейную перекачку, получить довольно трудно. Более того, в работе [172] показано, что уравнение, учитывающее лишь рассеяние на ионах, ( 6 6нел) ВРА 0 является интегральным уравнением первого рода и, вообще говоря, не имеет регулярных решений. Таким образом, спектр колебаний должен быть пульсирующим. При этом изотропизация колебаний приводит к тому, что энергия их в среднем понижается, распределяясь на больший интервал углов 0, в результате чего отдача пучком энергии происходит на больших расстояниях. Формально этот результат сводится к тому, что в формуле для длины релаксации (5.64) угол Д60 следует заменить единицей. [38]
Можно до известной степени проследить, с какой быстротой происходит установление распределения скоростей. Газоразрядная плазма граничит с другими областями разряда, откуда в нее может поступать поток направленных электронов: таков, например, случай плазмы второго катодного свечения тлеющего разряда, куда поступают быстрые электроны из области катодного падения потенциала. Очень часто к плазме прилегает отрицательно заряженная стенка, на которую из плазмы уходят быстрые электроны, в то время как медленные от нее отражаются; то же самое будет происходить на зонде, введенном в плазму. Во всех этих случаях на границе происходит непрекращающееся нарушение распределения скоростей, и можно задаться вопросом, на каком расстоянии от места нарушения максвелловское распределение оказывается восстановленным. Это расстояние называется длиной релаксации. В местах, где максвелловское распределение нарушено, зондовая характеристика оказывается искаженной. Поэтому, помещая зонд на разных расстояниях от места нарушения, можно экспериментально найти длину релаксации. [39]
Страницы: 1 2 3