Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Диссоциация молекул СО2 в разряде.

Читайте также:
  1. Внутримолекулярная Н-связь
  2. ВОЗБУЖДЕНИЕ МОЛЕКУЛ СО2 В РАЗРЯДЕ
  3. Всё на Земле содержит молекулы воды
  4. Диссоциация
  5. Диссоциация.
  6. Ионные кристаллы - гигантские полимерные молекулы.

Проблема распада (диссоциации) молекул СО2 является достаточно серьезной, так как в условиях замкнутой прокачки такое явление ведет к снижению со временем выходной мощности лазера. Ни молекула СО2, ни молекула N2 не диссоциируют термическим путем. Температура газа в разряде составляет доли эВ, в то время как энергия разрыва химической связи одного атома кислорода молекулы СО2 составляет 5,47 эВ, а энергия разрыва двух атомов кислорода, то есть полного распада молекулы СО2, составляет 9,75 эВ. Диссоциация молекул в тлеющем разряде происходит либо в результате прямого удара достаточно быстрого электрона

СО2 + е ® СО + О + е (2.62)

либо в результате диссоциативной рекомбинации:

СО2+ + е ® СО* + О (2.63)

Преобладает в разряде процесс (2.62), так как скорость его протекания пропорциональна произведению ne×nа, в то время как скорость диссоциативной рекомбинации пропорциональна лишь nе2.

Обратные процессы, ведущие к восстановлению молекул СО2 в разряде, могут протекать либо в объеме, при тройных столкновениях с молекулами газа Х:

О + СО + Х ® СО2 + Х + 5,47 эВ (2.64)

либо на стенках камеры при условии, что они поглощают образующийся в разряде кислород

2 СО + О2 ® 2СО2 + 5,82 эВ (2.65)

В стационарном состоянии устанавливается динамическое равновесие:

2СО2 «2СО + О2 (2.66)

и относительное содержание СО2, СО и О2 в разряде определяется особенностями разрядной трубки (камеры). Например, в зависимости от типа используемого катода или от материала стенок реакция (2.66) может сдвигаться как вправо, так и влево. Восстановлению молекул СО2 способствует добавка в активную среду небольшого количества водорода. Разложение молекул СО2 активируется ростом температуры и увеличением силы разрядного тока.

От степени диссоциации исходного количества молекул СО2 зависит инверсная населенность, а с ней и генерируемая лазером мощность. Экспериментальная зависимость Dn от степени диссоциации при протекании разряда в смеси CО2 : N2: He = 1:3:6 при общем давлении 7 Тор и при температуре 400 К представлена в качестве примера на рис. 2.19. При степени диссоциации до 20% наблюдается некоторый подъем инверсной населенности. Он вызван тем, что в небольшом количестве молекулы СО передают свою энергию возбуждения молекулам СО2, резонансно заселяя верхний лазерный уровень 00о1, как это делает молекула азота. Затем начинает сказываться убыль молекул СО2 и, соответственно, падение инверсной населенности. Примерно такой же характер имеет зависимость Dn от времени пребывания смеси в разряде при осуществлении протока газа. Чем интенсивнее протекает диссоциация молекул СО2, тем быстрее следует прокачивать рабочую смесь через зону разряда, чтобы не допустить снижения выходной мощности лазера.

 


Дата добавления: 2015-10-16; просмотров: 251 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: ТИПЫ МОЩНЫХ ЛАЗЕРОВ И ОБЛАСТИ ИХ ПРИМЕНЕНИЙ. | Часть первая. СО2 ЛАЗЕРЫ | Определение: плазма – квазинейтральная система, содержащая смесь заряженных и, воз­можно, нейтральных частиц вещества. | ОСНОВЫ ФИЗИКИ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПЛАЗМЫ | СТОЛКНОВЕНИЯ ЧАСТИЦ В ПЛАЗМЕ. | КВАЗИРАВНОВЕСНАЯ И ЧАСТИЧНО РАВНОВЕСНАЯ ПЛАЗМА | МОЛЕКУЛА СО2 – РАБОЧЕЕ ВЕЩЕСТВО ЛАЗЕРА. | ВОЗБУЖДЕНИЕ МОЛЕКУЛ СО2 В РАЗРЯДЕ | ЭЛЕКТРОРАЗРЯДНАЯ НАКАЧКА СО2 ЛАЗЕРА | НЕПРЕРЫВНЫЕ СО2 ЛАЗЕРЫ |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ МОЩНОСТИ СО2 ЛАЗЕРОВ| МОЩНЫЕ ИМПУЛЬСНЫЕ СО2 ЛАЗЕРЫ.

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.006 сек.)