устройств варианте включает следующие компоненты
:
электроны
,
ио
-
ны
,
атомы
(
в основном состоянии и возбужденные на различные уров
-
ни энергетического спектра
)
и нейтральный газ
-
буфер
.
Применение
данной модели оправдано
,
если частота столкновений частиц доста
-
точно велика
.
Компоненты находятся во взаимодействии друг с дру
-
гом
,
испытывая упругие и неупругие столкновения
.
Через плазму идет
мощный поток энергии с трансформацией в различные ее виды
.
Для анализа состояния плазмы с целью построения модели
,
при
-
годной для практического использования
,
выделим три энергетические
подсистемы
,
обмен энергией между которыми формирует развитие
процессов в плазме
:
поступательные степени свободы электронного
газа
,
поступательные степени свободы тяжелых частиц
(
атомов
,
ио
-
нов
)
и уровни энергии связанных электронов в излучающих атомах
.
Заметим
,
что обмен энергией внутри первых двух подсистем проис
-
ходит намного быстрее
,
чем обмен энергией между ними
,
а распреде
-
ление частиц по уровням энергии определяется их взаимодействием
с данными подсистемами и радиационными переходами связанных
электронов
.
В итоге модель плазмы строится на основе описания со
-
стояния каждой из энергетических подсистем
,
их взаимодействия друг
с другом и внешней средой
.
Наряду с этой структурой методологи
-
чески оправданно рассматривать также иную структуру плазменной
системы в связи с описанием процессов материального переноса в
среде
,
выделяя подсистему заряженных частиц
(
электронов и ионов
),
участвующих в совместной амбиполярной диффузии
,
и подсистемы
диффундирующих нейтральных частиц
,
находящихся на различных
уровнях энергии
,
рассматриваемых в конкретной задаче
.
Теоретической основой моделирования процессов в разрядной
плазме в рамках многожидкостной гидродинамики служат работы
[1–5].
Различные приложения теории рассмотрены в большом числе
публикаций
,
среди которых следует отметить работы
[6–10] (
см
.
также
цитированную в них литературу
).
Система гидродинамических уравнений
,
в которых фигурируют ма
-
кроскопические параметры плазмы
(
температуры компонентов
,
скоро
-
сти их движения
,
концентрации частиц
),
может быть получена путем
умножения системы кинетических уравнений Больцмана на величины
,
содержащие различные степени хаотической скорости частиц
,
и инте
-
грированием затем по всему пространству скоростей
.
Если в качестве
таких величин взять массу
,
импульс и кинетическую энергию частиц
,
то получим уравнения сохранения частиц или непрерывности
,
перено
-
са импульса или движения и сохранения энергии для каждого компо
-
нента
.
ISSN 1812-3368.
Вестник МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана
.
Сер
. “
Естественные науки
”. 2004.
№
4
41
