з меншою концентрацією. p> Особливість розглянутого випадку полягає в тому, що електрони і іони рухаються до стінки трубки з однаковими швидкостями, так як трубка виконана з ізолятора, і щоб її потенціал не змінювався з плином часу (щоб існувало рівноважний стан), потоки протилежно заряджених частинок повинні бути рівні. Рівність забезпечується тим, що при формуванні плазми електрони, мають порівняно з іонами більш високу середню швидкість хаотичного руху, заряджають стінку до невеликого (одиниці вольт) негативного щодо осі трубки потенціалу. У сталому режимі негативний потенціал стінки ускладнює рух електронів і сприяє руху іонів, вирівнюючи їх потоки в радіальному напрямку. Направлений рух електронів та іонів з плазми з однаковою швидкістю при рівності потоків, яке забезпечується електричним полем зарядів плазми, називається амбіполярной дифузією (В«амбіполярнаяВ» означає двополярності, для різнополярних зарядів). p> Для визначення коефіцієнта амбіполярной дифузії представимо потоки електронів та іонів у вигляді двох складових, обумовлених градієнтом концентрації і електричним полем:
; (1.2)
, (1.3)
де і - коефіцієнти дифузії електронів та іонів при відсутності електричного поля; і - рухливості електронів та іонів; - напруженість радіального електричного поля. Для розуміння структури останніх членів в рівняннях (1.2) і (1.3) нагадаємо, що () і () - швидкості спрямованого руху електронів та іонів під дією електричного поля. Рівняння (1.2) відображає рух електронів, які гальмуються електричним полем (знак мінус перед останнім членом), а рівняння (1.3) - рух прискорених полем іонів (знак плюс). p> Вважаючи, об'єднуємо рівняння (1.1) - (1.3), ви-чаєм з них величину і нехтуємо у порівнянні з:
. (1.4)
Ставлення коефіцієнта дифузії до рухливості перетворимо за допомогою формул (1.6), (1.9) і рівняння, що визначає коефіцієнт дифузії за статистикою Максвелла:
. (1.5)
Співвідношення (1.4), вперше отримане А. Ейнштейном, справед-ливо як для електронів, так і для іонів:
. (1.6)
Об'єднуючи (1.5) і (1.3) і нехтуючи у порівнянні з, отримуємо формулу для визначення коефіцієнта дифузії:
. (1.7)
Баланс догляду та освіти зарядів. Сформулюємо умови балансу для елементарного шару, обмеженого двома циліндричними поверхнями з радіусами і при довжині шару:
В
, (1.8)
де і - градієнти концентрації при значеннях радіусів і; - число іонізації, вироблених електроном в одиницю часу [частота іонізації за формулою (2.4)].
У рівнянні (1.7) перший член визначає число зарядів, що виходять в одиницю часу з шару через зовнішню поверхню, другий - входять до нього через внутрішню поверхню, а права частина - число іонізації в шарі в одиницю часу. Фізичний зміст рівняння: різниця між виходять і входять потоками в рівноважному стані компенсується утворенням зарядів у шарі. p> П...
