охибкою застосовна наближена формула Ейнбіндера (1.2.17). p> Ця формула є наслідком ідеально-газового наближення, тобто отримана без урахування впливу мікрополів на іонізацію частинок, а отже, коректна для систем газ - макрочастки, в яких впливом цих полів на іонізаційні процеси можна знехтувати. Точність (1.2.17) підвищується з посиленням іонізації частинок КДФ, однак при цьому все більш починають позначатися ефекти об'ємного заряду, що обмежує його придатність "зверху" (в області великих зарядів властивості плазмозоля не можуть апроксимували ідеально-газових наближенням).
Область II на рис.2, обмежена координатними осями і лінією ПЃ = 1 (лінія I), відповідає станам плазмозоля, які = 2ПЂПѓ 2 ≤ 1, так що exp (-ПЂПЃ) ≤ 0.1 і в (1.2.14) для середнього заряду КЧ логарифмічну похідну d/dy (lnОё 3 (y, ПЃ)) зручніше представити у вигляді розкладання за параметрами y і ПЃ '[15, с.96]:
В (1.2.18)
Розподіл частинок КДФ по зарядам можна знайти, використовуючи (1.33), за якою визначають також відносну концентрацію дисперсних частинок з зарядовим числом m. Воно збігається з нормальним (Гауссовским) розподілом [16], в якому Пѓ має сенс дисперсії розподілу. p> У разі малої дисперсії Пѓ 2 <<1 або ПЃ ≤ 1, тобто станів плазмозоля, відповідних точкам області II, маємо різке розподіл по зарядам і термоіонізаціонное рівновагу лімітується основною реакцією
В . (1.2.19)
Тут (E-Entier (ціла частина) від y), тобто більшість частинок в системі має кратність іонізації і, а середній заряд y - центр розподілу Гауса задовольняє нерівностям ≤ y ≤. При високого ступеня іонізації частинок n e /n = z>> 1 наближення Ейнбіндера можна поширити на всю область параметрів r p , n p і значення y z. Причому зв'язок між n e - середньою концентрацією електронів і середнім зарядом конденсованої частинки відповідно до (1.2.19)
(1.2.20)
де.
У разі сильної іонізації частинок, так що (1.2.20) фактично збігається з формулою, отриманої Сагденом і Тращем з рішення кінетичної задачі про термоеміссіі електронів з ідентичних частинок з зарядом ze.
У газовій фазі можуть бути присутніми легкоіонізующіеся атоми (зазвичай атоми лужних металів) у вигляді природних добавок (плазма продуктів згоряння) або вводиться додатково з метою підвищення іонізації. Наявність іонізующей атомів в газовій підсистемі призводить до необхідності врахування складного балансу об'ємних і поверхневих процесів, що визначає міжфазовий обмін енергією, масою, імпульсом і електричним зарядом у НТП з КДФ. При цьому частки КДФ, будучи джерелами і стоками електронів, можуть як підвищувати в плазмі n e , так і сприяти її зниження. br/>
1.3. Облік іонізації атомів легкоіонізіруемой присадки . br/>
Основні припущення моделі плазми з макрочастки, яка містить атоми легко іонізующей елементів (лужних металів), наступні: у стані термодинамічної рівноваги температури газу і частинок однакові; кожна з макрочасток з точністю до флуктуацій зберігає свій рівноважний заряд z e ; в газовій фазі зберігаються незмінними середні концентрації атомних зарядів - електронів та іонів.
У моделі Лук'янова передбачається, що рівноважна система необмежена, а "часткова" підсистема (ансамбль частинок КДФ) складається з однорідно іонізованних (що мають один і той же заряд q = z e ) ідентичних сферичних частинок радіуса r p з роботою виходу W. Зв'язок між концентрацією електронів n e у газовій фазі і зарядом окремої дисперсної частинки визначається за допомогою формули Річардсона - Дешмана [17, с.213] для щільності струму термоелектронної емісії з поверхні КЧ. Цей струм врівноважується потоком електронів прилипання, тобто тих газових електронів, які за одиницю часу "осідає" на частинки КДФ. В результаті отримуємо вже відому формулу (1.2.20), в якій замінено:
В . (1.3.1)
Крім частинок КДФ, в газовій фазі присутні легко іонізующей лужні атоми, які також вносять свій внесок у рівноважну концентрацію електронів n e . Нехтуючи впливом мікрополів на іонізацію атомарних частинок запишемо для них формулу Саха (див. (1.1.16)):
В . (1.3.2)
Враховуючи більш високі ступені іонізації атомів, отримуємо ланцюжок рівнянь Саха. Однак для інтервалу температур Т = 2000 .... 3500 До внесок цих ступенів нехтує малий, і в систему іонізаційних рівнянь входить тільки перше - (1.3.2). Використовуючи умови електронейтральності плазми і закон збереження маси для лужної компоненти, отримуємо замкнуту систему термоіонізаціонного рівноваги: ​​
В (1.3.3) p> Система (1.3.3) записана у прийнятих позначеннях і являє собою систему іонізаційних рівнянь Лук'янова [18]. p> На рис.3 показані розрахункові залежності концентрації електронів (ріс.3....
