ioni incarcati individual

In experimentele studierea dependența randamentului relativ al ionilor singulara încărcate din densitatea fluxului de radiație. Compusul utilizat Csl, GaAs și amestec mecanic de pulberi de staniu și plumb. Selecția acestor subiecte de cercetare nu este intamplatoare. Csl - cristal ionic, transparent la radiația laser # 955; = 1,06 și silnorazlichayuschimisya primul potențiale de ionizare cesiu și iod (3,98 eV pentru Cs; 10,45 eV - pentru I). GaAs - un semiconductor cu o bandgap de aproximativ 1,4 eV și potențialul de ionizare al 9,81 eV la As și 6,0 eV pentru Ga. Pb - Sn - amestec pulbere omogenizat spectral metale pure cu mase atomice foarte diferite ale elementelor și evaporare termică (181 kJ / mol - pentru Pb și 230 kJ / mol - la Sn).

Rezultatele cercetării sunt prezentate în Fig. 2.11. Fiecare punct de date în figură - rezultatul medie de 50-100 de impulsuri cu laser, iar intervalul de încredere corespunde coeficientului de fiabilitate de 0,95.

Rezultatele prezentate arată că densitatea fluxului de radiație de 5 interval # 8729, 9-5 octombrie # 8729, 10 10 W / cm2 randament relativ de ioni individual incarcate din plasma cu laser este independent de densitatea radiației laser flux, nici din primul potențial de ionizare și egal aproximativ 1 până la Csl și GaAs. Când reducerea densitatea fluxului sub 8729 # 2, 10 9 W / cm2 pentru GaAs și Csl au crescut ionii elementului de ieșire cu potențial de ionizare inferior. Potențialele de ionizare ale Pb și Sn sunt aproximativ egale (7,42 și 7,33eV) și modificați randamentul relativ al ionilor în densitatea de flux mai mic de 10 9 W / cm2, datorită diferențelor de căldura de vaporizare a acestor elemente. Este de notat faptul că pentru q> 2 # 8729, 10 9 W / cm2 randament relativ al ionilor singulara taxat este doar aproximativ 1 la elemente cu greutăți atomice similare. În cazul unui amestec Pb - diferența Sn în masele de atomi de Pb și Sn conduce la faptul că dintr-o plasmă cu laser ieșiri de pe ioni de plumb mai mare de ioni stanoși încărcat individual.

Fig. 2.11. Dependența randamentului relativ de ioni încărcați separat din densitatea fluxului radiației laser.

Pentru a determina natura dependența randamentului relativ al ionilor din masă cu plasmă cu laser utilizate diferite substanțe. Rezultatele sunt rezumate în tabelul. 2.3. Totalitatea substanțelor selectate în așa fel încât să se obțină proprietățile fizice maxime ale unei varietăți de substanțe și elementele constitutive ale acestora. Tabelul indică pentru un randament relativ ce elemente determinate de ioni incarcati individual. Toate măsurătorile au fost efectuate la q = 5 # 8729; Sept. 10 octombrie 10 ÷ W / cm2 și diametrul spotului focal (2-6) # 8729; 10 cm -3. Pentru comparație, datele au fost normalizate prin împărțirea raportul concentrației atomice în materia primă (randament ionii prezentate). Intervalul de eroare de măsurare (mai bună decât 12%), randamentul relativ de ioni încărcați individual de elemente chimice pentru toate substanțele de testat se determină prin formula:

unde m1 și m2 - masa atomică elemente corespunzătoare.

Tabelul 2.3. Randamentul relativ al ionilor încărcate individual

Pentru a explica acest model poate fi, considerat procesul de recombinare într-o plasmă cu laser în expansiune. După cum sa menționat deja, timpul caracteristic schimbului de energie între componentele de electroni și ioni de plasma cu laser este mai mică decât lungimea impulsului, și se poate presupune că plasma este capabil să LTE. Se poate concluziona din ceea ce sa spus mai devreme că plasma de temperatură ridicată ar trebui să prevaleze una sau maxim două stări de ionizare. Intr-adevar, spectrul de radiație cu plasmă conține primele linii ce corespund doi ioni multiplicitati succesive, iar linia de jos a multiplicității apar mai târziu în etapa de expansiune cu plasmă.

După terminarea laserului puls expandarea liberă a plasmei în vacuum sub un gradient de presiune. Densitatea plasmei este redusa, iar energia internă este transformată în energie cinetică a particulelor emise. În această etapă, procesul de bază - recombinarea ionilor. Atunci când are loc expansiunea plasmei și rata de răcire a procesului de ionizare, care depinde de temperatura și timpul potrivit unei legi exponențiale, incetineste foarte mult. Intre timp viteza de recombinare inversă depinde de densitatea plasmei și a temperaturii în conformitate cu o lege de putere. Astfel, este clar că va veni un moment în care echilibrul termodinamic într-o plasmă care se extinde este încălcat. Este cunoscut [20] că rata de recombinare a procesului este independentă de masa de ioni și potențialul de ionizare. Cu toate acestea, timpul în care acest proces poate dura este limitat. Căderea densității plasmei în expansiune este motivul pentru încetarea recombinării și # 733; congela # 733; starea de ionizare. Caracteristica timpul expansiunii plasmei datorită vitezei asimptotică a mișcării de ioni # 964;

v -1 ∞; cheag izoterma # 964;

Pagina generata pentru: 0,026 sec.