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等离子清洗机产生的等离子体中粒子碰撞有哪些类型?

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编辑时间 : 2020-08-19
信息标签 : 等离子清洗机

等离子清洗机产生的等离子体中含有各类粒子,这些粒子在等离子体环境中的运动规律决定了该等离子体的性质,今天我们探讨的是粒子碰撞的类型。

真空(低压)环境下的等离子体

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等离子体中粒子间的碰撞类型大致可分为弹性碰撞和非弹性碰撞两种。

1 弹性碰撞

等离子体的碰撞过程中粒子的总动量守恒,总动能守恒,参与碰撞的粒子内能不变,没有新的粒子或光子产生,只改变粒子速度,发生动量和动能转换,这类碰撞称为弹性碰撞。

2 非弹性碰撞

等离子体的碰撞过程中粒子的总动量守恒,总动能不守恒,而且至少有一个粒子的内能发生改变,如伴随新的粒子、光子产生,这类碰撞称为非弹性碰撞。

因为等离子体的粒子内能发生改变,粒子状态也会起变,有时伴随辐射,甚至产生新的粒子,如等离子体中的激发、电离及核聚变过程。下表列出非弹性碰撞的类型.。当电子和原子发生非弹性碰撞时,电子的动能转换成原子内能的效率是比较高的,最大时可实现能量的全部转换;而当离子和原子发生非弹性碰撞时,转换能量则比较低,最高只能转换能量的一半。

非弹性碰撞类型

因此只要电子的能量大于原子的激发能和电离能,就有可能使原子激发或电离,而离子必须具备两倍以上的激发能或电离能,才有可能产生激发或电离。事实上,当离子的能量为电离能的几倍时,发生非弹性碰撞的几率仍然是很小的,只有当离子速度与电子速度处于同一数量级时,离子才具有与电子相比拟的发生非弹性碰撞的几率。


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