CINXE.COM

<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN"> <html> <head> <base href="http://femto.com.ua/"> <title>Рекомбинация - Физическая энциклопедия</title> <meta http-equiv="content-type" content="text/html; charset=utf-8"> <meta name="Keywords" content="современная физика, фундаментальная физика, энциклопедия"> <meta name="Description" content="РЕКОМБИНАЦИЯ - каталог научно-справочных публикаций по физике."> <link rel="stylesheet" href="style.css" type="text/css" media="screen"> <script src="files/SchListProcessing.js" type="text/javascript"> </script>  </head> <body> <script type="text/javascript"> var _gaq = _gaq || []; _gaq.push(['_setAccount', 'UA-20779895-1']); _gaq.push(['_trackPageview']); (function() { var ga = document.createElement('script'); ga.type = 'text/javascript'; ga.async = true; ga.src = ('https:' == document.location.protocol ? 'https://ssl' : 'http://www') + '.google-analytics.com/ga.js'; var s = document.getElementsByTagName('script')[0]; s.parentNode.insertBefore(ga, s); })(); </script> <div class="wrap"> <div class="logo"> <div class="logo_img"><img src="files/images/femtocomua_small.png" alt="Энциклопедия по физике"></div> <div class="ban_top">  <script type="text/javascript"> </script> <script type="text/javascript" src="http://pagead2.googlesyndication.com/pagead/show_ads.js"> </script>  </div> </div> <div class="blue_border"></div> <div class="top_menu"> <div class="adsearch"> <form action="http://www.google.ru/cse" id="cse-search-box" target="_blank"> <div> <input type="hidden" name="cx" value="partner-pub-5001158605331260:8765084211" /> <input type="hidden" name="ie" value="utf-8" /> <input type="text" name="q" size="16" /> <input type="submit" name="sa" value="Поиск" /> </div> </form> <script type="text/javascript" src="http://www.google.com/jsapi"></script> <script type="text/javascript">google.load("elements", "1", {packages: "transliteration"});</script> <script type="text/javascript" src="http://www.google.com/cse/t13n?form=cse-search-box&t13n_langs=en"></script> <script type="text/javascript" src="http://www.google.ru/coop/cse/brand?form=cse-search-box&lang=ru"></script> <script type="text/javascript" src="http://www.google.com/cse/query_renderer.js"></script> <div id="queries"></div> <script src="http://www.google.com/cse/api/partner-pub-5001158605331260/cse/8765084211/queries/js?oe=utf-8&callback=(new+PopularQueryRenderer(document.getElementById(%22queries%22))).render"></script> </div> <a href="http://femto.com.ua/"><img src="files/images/menu_start.gif" alt="Стартовая"></a> <a href="index1.html"><img src="files/images/menu_index.gif" alt="Предметный указатель"></a> <a href="phys_world/preview-1.html"><img src="files/images/menu_phys_world.gif" alt="Новости науки и техники"></a> </div> <div class="menu"> <div class="box"> <div class="b_l-t"></div><div class="b_r-t"></div><div class="b_c-t"><span class="box_title">Физическая энциклопедия</span></div> <div class="box_content"> <ul><li><a href="http://femto.com.ua/">Главная</a></li><li><a href="index1.html">Предметный указатель</a></li></ul> <div class="sch_form"> <form name="schForm" action="Javascript:loadArticle()"> <select name="schDest" class="sch_dest" size="5" ondblclick="loadArticle()" onchange="rewriteInput()"><option value=""></option></select> <input name="schInput" class="sch_input" title="Введите термин" ondblclick="loadArticle()" onpaste="getPickList()" onkeyup="getPickList()"> <input type="submit" class="sch_button" value="Поиск"> </form> </div> </div> <div class="b_l-b"></div><div class="b_r-b"></div><div class="b_c-b"></div> </div>    <div class="box"> <div class="b_l-t"></div><div class="b_r-t"></div><div class="b_c-t"><span class="box_title">Фотогалерея</span></div> <div class="box_content" id="phys_photo"> <img src="phys_photo/pp0073.jpg" alt="Первый телеграф"> <div>Телеграфная станция Морзе</div> </div> <div class="b_l-b"></div><div class="b_r-b"></div><div class="b_c-b"></div> </div> </div> <div class="main"> <div class="box"> <div class="b_l-t"></div><div class="b_r-t"></div><div class="b_c-t"><span class="box_title">Новости науки и техники</span></div> <div class="box_content" id="phys_world_preview"> <table cellspacing="0"><tr> <td class="phw_preview_block"><blockquote><a class="phw_headline" href="phys_world/phys_world-0073.html"><strong>Процессоры INTEL — история успеха</strong></a><br><span class="phw_subheading"><strong></strong></span></blockquote> А начиналось все в далеком 1971 году, когда малоизвестная компания "Intel Corporation" получила от одной из японских корпораций заказ на разработку и изготовление набора логических микросхем для настольного калькулятора. Вместо этого, по инициативе инженеров "Intel", на свет появился первый четырехбитный микропроцессор 4004 <a class="phw_more" href="phys_world/phys_world-0073.html">Далее...</a></td> <td class="phw_img_block"><p class="phw_img"><img src="phys_world/img_phys_world/00073_small.jpg" alt="Intel corp."></p></td> </tr></table> </div> <div class="b_l-b"></div><div class="b_r-b"></div><div class="b_c-b"></div> </div>  <div class="ads_in_text_block"> <script type="text/javascript"> </script> <script type="text/javascript" src="http://pagead2.googlesyndication.com/pagead/show_ads.js"> </script> </div>  <div class="article"> <h1>рекомбинация</h1> <P> <strong>РЕКОМБИНАЦИЯ</strong> ионов и электронов в плазме - элементарный акт присоединения электрона к иону, приводящий к снижению заряда нона на единицу. В зависимости от конкретных параметров плазмы преобладает тот или иной механизм (тип) Р.: фоторекомбинация, диэлектронная, диссоциативная, тройная электрон-ионная. В свою очередь, механизмы Р. и её интенсивность оказывают существ. влияние на значения осн. параметров плазмы (плотность и темп-ру электронов, ионный состав и др.), определяют характер протекания в плазме макроскопич. явлений (возникновение неустойчивостей, сжатие газового разряда, излучат. процессы). Разл. механизмы Р. отличаются друг от друга каналами отвода от системы рекомбинирующих частиц энергии, выделяющейся в результате образования связанного состояния. Интенсивность Р. характеризуется коэф. Р. а, к-рый определяется соотношением:<BR> </P> <p align="center"> <IMG src="articles/part_2/p2/4037-14.jpg" alt="4037-14.jpg" align="absmiddle"><BR> </P> <p align="center"> где <IMG src="articles/part_2/p2/4037-15.jpg" alt="4037-15.jpg" align="absmiddle">- объёмная концентрация ионов данного <em>j</em>-го сорта, <em>N<SUB>e</SUB></em> - концентрация электронов.<BR> </P> <P> <strong>Фоторекомбинация</strong> иона при столкновении с электроном происходит с излучением кванта света:<BR> </P> <p align="center"> <IMG src="articles/part_2/p2/4037-16.jpg" alt="4037-16.jpg" align="absmiddle"><BR> </P> <P> (Z - заряд иона). Сечение фоторекомбинации, про-порц. <IMG src="articles/part_2/p2/4037-17.jpg" alt="4037-17.jpg" align="absmiddle">, порядка <IMG src="articles/part_2/p2/4037-18.jpg" alt="4037-18.jpg" align="absmiddle"> см<SUP>2</SUP> (<em>а</em><SUB>0</SUB> - радиус Бора), т. е. фоторекомбинация может играть заметную роль лишь в плазме малой плотности при не слишком низких темп-pax, когда, с одной стороны, несущественна трёхчастичная Р., а с другой - отсутствуют молекулярные ионы, эффективно нейтрализующиеся в результате диссоциативной Р. Сечение фоторекомбинации выражается обычно через измеряемое сечение обратного процесса (фотоионизация) s<SUB>и</SUB> соотношением, вытекающим из принципа детального равновесия:<BR> </P> <p align="center"> <IMG src="articles/part_2/p2/4037-19.jpg" alt="4037-19.jpg" align="absmiddle"><BR> </P> <p align="center"> где<IMG src="articles/part_2/p2/4037-20.jpg" alt="4037-20.jpg" align="absmiddle">- статистич. вес иона и атома соответственно, <em>k</em> и <em>q</em> - волновые векторы фотона и электрона (<IMG src="articles/part_2/p2/4037-21.jpg" alt="4037-21.jpg" align="absmiddle">- скорость электрона). Сечение фоторекомбинации с образованием высоковозбуждённого атома с эфф. значением гл. квантового числа <em>n</em> даётся выражением:<BR> </P> <p align="center"> <IMG src="articles/part_2/p2/4037-22.jpg" alt="4037-22.jpg" align="absmiddle"><BR> </P> <P> На рис. представлена температурная зависимость коэф. Р. a электрона и иона водорода в равновесных условиях. Фоторекомбинация однозарядных и многозарядных ионов с электронами является одним из осн. механизмов охлаждения термоядерной плазмы; измерения спектральной интенсивности фоторекомбинац. излучения служат важным источником информации о темп-ре, ионном составе и плотности термоядерной плазмы. Фоторекомбинация играет существ. роль в балансе энергии и заряж. частиц плазмы диффузных и планетарных туманностей, а также короны Солнца и звёзд, остатков сверхновых и звёздного ветра.</P> <P><BR> </P> <P> Температурная зависимость коэффициента фоторекомбинации электрона и протона.<BR> </P> <P> <BR> </P> <p align="center"> <IMG src="articles/part_2/p2/4037-23.jpg" alt="4037-23.jpg" align="absmiddle"><BR> <BR> </P> <P> <strong>Диэлектронная рекомбинация</strong> протекает через образование <em><a href="articles/part_1/0021.html">автоионизационного состояния</a></em> иона или атома А:<BR> </P> <p align="center"> <IMG src="articles/part_2/p2/4037-24.jpg" alt="4037-24.jpg" align="absmiddle"><BR> </P> <P> к-рое стабилизируется либо в результате соударений с электронами плазмы<BR> </P> <p align="center"> <IMG src="articles/part_2/p2/4037-25.jpg" alt="4037-25.jpg" align="absmiddle"><BR> </P> <P> либо в результате спонтанного высвечивания<BR> </P> <p align="center"> <IMG src="articles/part_2/p2/4037-26.jpg" alt="4037-26.jpg" align="absmiddle"><BR> </P> <P> Диэлектронная Р. существенно влияет на зарядовый состав и определяет излучат. свойства высокотемпературной плазмы, содержащей <em><a href="articles/part_1/2301.html">многозарядные ионы</a></em> ,и разреженной плазмы. К плазмам этого типа относятся лаб. термоядерная плазма, активная среда рентг. лазеров, плазма планетарных туманностей, звёздных и галактич. корон и др.<BR> </P> <P> <strong>Диссоциативная рекомбинация</strong> электрона и молекулярного иона<BR> </P> <p align="center"> <IMG src="articles/part_2/p2/4037-27.jpg" alt="4037-27.jpg" align="absmiddle"><BR> </P> <P> сопровождается диссоциацией молекулярного иона, на к-рую расходуется энергия связи электрона и иона, преобразующаяся также частично в кинетич. энергию разлёта атомов. Этот процесс в осн. определяет объёмную нейтрализацию заряж. частиц в низкотемпературной плазме молекулярных газов, а также в плазме атомарных газов достаточно высокого давления (<em>р</em><IMG src="articles/part_2/p2/4037-28.jpg" alt="4037-28.jpg" align="absmiddle">10 тор) при умеренных темп-pax тяжёлых частиц (до ~ 1000 К), когда преобладающим сортом положительно заряженных частиц являются молекулярные ионы. Типичные значения коэф. диссоциативной Р. при комнатной темп-ре представлены в табл.; если темп-ра отлична от комнатной, она указана в скобках (К):<BR> </p><p align="center"> <IMG src="articles/part_2/p2/4037-29.jpg" alt="4037-29.jpg" align="absmiddle"> </p><p> Зависимость коэф. диссоциативной Р. от темп-ры электронов <em>Т<SUB>е</SUB></em> и темп-ры газа <em>Т</em> имеет вид:<BR> </P> <p align="center"> <IMG src="articles/part_2/p2/4037-30.jpg" alt="4037-30.jpg" align="absmiddle"><BR> </P> <p align="center"> где <IMG src="articles/part_2/p2/4037-31.jpg" alt="4037-31.jpg" align="absmiddle"> <IMG src="articles/part_2/p2/4037-32.jpg" alt="4037-32.jpg" align="absmiddle"> <IMG src="articles/part_2/p2/4037-33.jpg" alt="4037-33.jpg" align="absmiddle">- значение коэф. при <em>Т<SUB>е</SUB> = Т</em> = <em>Т</em><SUB>0</SUB>. Обычно один из атомов, образующихся в результате диссоциативной Р., оказывается сначала в возбуждённом состоянии, а затем переходит в невоз-буждённое, спонтанно излучая. Это излучение служит источником информации о механизме диссоциативной Р., а также о состоянии молекулярных ионов в плазме. Процесс диссоциативной Р. играет заметную роль в ионосфере Земли, в газоразрядной плазме и в активных средах газовых лазеров.<BR> </P> <P> Тройная электрон-ионная рекомбинация происходит по схеме<BR> </P> <p align="center"> <IMG src="articles/part_2/p2/4037-34.jpg" alt="4037-34.jpg" align="absmiddle"><BR> </P> <P> согласно к-рой избыточная энергия уносится электроном плазмы. Именно таким процессом объясняется нейтрализация заряж. частиц в плазме атомарного газа с электронной темп-рой, много меньшей потенциала ионизации атомов, с достаточно высокой плотностью электронов<IMG src="articles/part_2/p2/4037-35.jpg" alt="4037-35.jpg" align="absmiddle">при преобладании атомарных ионов (давление газа<IMG src="articles/part_2/p2/4037-36.jpg" alt="4037-36.jpg" align="absmiddle">10 тор). В этих условиях электрон-электронное соударение в поле иона приводит к захвату одного из электронов в высоковозбуждённое состояние атома с энергией ионизации порядка <em>kT<SUB>e</SUB></em>. В результате последующих столкновений возбуждённого атома с электронами плазмы, а также процессов спонтанного излучения слабосвязанный электрон переходит в основное состояние атома. Поскольку в процессе тройной Р. слабосвязанный электрон большую часть времени проводит в высоковозбуждённых состояниях (см. <em><a href="articles/part_2/3451.html">Ридберговские состояния</a></em> ),структура к-рых мало зависит от сорта атома, коэф. тройной Р. при условиях, когда роль спонтанного излучения невелика, описывается выражением:<BR> </P> <p align="center"> <IMG src="articles/part_2/p2/4037-37.jpg" alt="4037-37.jpg" align="absmiddle"><BR> </P> <P> Зависимость a от конкретного сорта атома заключена в слабо изменяющемся безразмерном множителе<IMG src="articles/part_2/p2/4037-38.jpg" alt="4037-38.jpg" align="absmiddle"> В последней части этого выражения <em>N<SUB>e</SUB></em> измеряется в единицах см<SUP>-3</SUP>, <em>Т<SUB>е</SUB></em> - в эВ. Тройная электрон-ионная Р. играет существ. роль в плазме <em><a href="articles/part_1/1147.html">дугового разряда</a></em>, в пучковой плазме высокого давления и <em><a href="articles/part_2/4378.html">фоторезонансной плазме</a></em>.<BR> </P> <P> <em>Лит.:</em> Смирнов Б. М., Ионы и возбужденные атомы в плазме, М., 1974; Биберман Л. М., Воробьев B.C., Якубов И. Т., Кинетика неравновесной низкотемпературной плазмы, М., 1982; Елецкий А. В., Смирнов Б. М., Элементарные процессы в плазме, в кн.: Основы физики плазмы, под ред. А. А. Галеева, Р. Судана, т. 1, М., 1983; Физика ион-ионных и электрон-ионных столкновений, под ред. Ф. Бруй-ара, Дж. Мак-Гоуэна, пер. с англ., М., 1986, гл. 1, 3, 6.<BR> </P> <P> А. <em>В. Елецкий</em>.<BR> </P><div class="blue_border"></div> <p class="next-prev"><a rel="prev" href="articles/part_2/3372.html">   <<   </a>  <a rel="index" href="index1.html"> Предметный указатель </a>  <a rel="next" href="articles/part_2/3374.html">   >>   </a></p> </div> </div>  <div class="both"></div> <div class="blue_border"></div> <div class="footer_separator"></div> <div class="footer"> <div class="copyright">© femto.com.ua <br> <img src="files/images/mailabs.gif" align="absmiddle" border="0"> webmaster@femto.com.ua</div> </div> </div> </body> </html>