образных фторидов, максимальные сечения этого процесса достигаются при минимальных энергиях электронов [109] .Поскольку снижение температуры плазмы по мере удаления от оси разряда приводит к резкому падению концентрации свободных электронов, то зависящая от нее концентрация отрицательных ионов, образующихся как из атомных, так и из молекулярных частиц, также резко уменьшается. Поэтому в обоих случаях форма радиального распределения отрицательных ионов будет двугорбой, аналогичной представленной на рис. 46. Результаты анализа температурной зависимости отношения Пр^/пе, радиальных распределений в столбе дуги электронов отрицательных ионов, а также зависимости логарифма величины /гр/_«е от концентрации исходных электроотрицательных атомов (рис. 49) позволяют ответить на вопрос, почему контрагирование, обусловленное отрицательными ионами, не растет непрерывно с увеличением концентрации частиц, из которых образуются отрицательные ионы, в отличие, например, от контрагирования, связанного с отводом энергии от столба из-за ее затрат на диссоциацию молекул [101. Представленные на рис 45, 47 и 48 зависимости показывают, что повышение концентрации атомов фтора пр приводит к увеличению количества отрицательных ионов в столбе дуги и на его периферии. Поэтому влияние концентрации этих частиц на контрагирование, казалось бы, должно расти непрерывно. Однако, как видно из рис. 49, величина Пр_ 1пг изменяется наиболее резко именно при малых добавках (до 1 %) нейтральных атомов и с уменьшением температуры такое влияние усиливается. Дальнейший рост концентрации пр (выше I %) влияет на величину Пр_ значительно слабее. Кроме того, если рассмотреть кинетику процесса контрагирования, можно обнаружить следующее. В результате контрагирования сечение столба дуги уменьшается. Это приводит к тому, что пропускание прежнего тока станет возможным только при повышении степени ионизации плазмы, т. е. должна увеличиться температура дуги. Повышение температуры уменьшает отношение пР—1пе и абсолютную величину п^, поэтому снижается влияние отрицательных ионов на электропроводность. При этом, как видно из рис. 44 и 49, зависимость отношения Пр—1пе от температуры значительно сильнее, чем от исходной концентрации электроотрицательных атомов: изменение Пр~/пе на несколько порядков происходит при изменении температуры только в несколько раз и поэтому никакими изменениями концентрации электроотрицательных атомов не может быть компенси ровано. Если отрицательные ионы образуются только из молекулярных частиц, то и в этом случае контрагирование будет ограничено определенным уровнем концентрации молекул: повышение градиента температуры на периферии столба в результате его контрагирования усилит процессы диссоциации исходных электроотрицательных молекул, и выход отрицательных ионов не будет расти с увеличением концентрации исходных частиц. Можно также сделать некоторые выводы о влиянии отрицательных ионов на процессы в столбе дуги переменного тока. Помимо рассмотренного выше контрагирования столба особенно сильное влияние эти ионы могут оказать на параметры дуги в переходный момент, когда темпе-
Карта
|
|