Модель физико-химической кинетики гелий-азот-водородной ядерно-возбуждаемой плазмы


Просмотр статьи
PDF, 1,6 МБ

Model of physical-chemical kinetic of helium-nitrogen-hydrogen nuclear-raised plasma

The multicomponent kinetic model of helium-nitrogen-hydrogen active gas medium is developed. The model includes about 260 physical-chemical processes and 72 components of plasma. For the description of processes in plasma it was used spatial-homogeneous and isotropic model in which hydrodynamic processes of carry were not taken into account, and redistribution of particles and energy between them as result plasma-chemical reactions was considered only. On the basis of such model He-N2-H2 of plasma it was developed spatial-heterogeneous model of moving gas plasma. In the given work examples of mathematical modeling of laser-active medium are given.


Том 9, 2010 год



Разработана многокомпонентная кинетическая модель гелий-азот-водородной активной газовой среды. Модель включает около 260 физико-химических процессов и 72 компоненты плазмы. Для описания процессов в плазме была использована пространственно-однородная и изотропная модель, в которой не учитывались гидродинамические процессы переноса, а рассматривалось только перераспределение частиц и энергии между ними в результате плазмохимических реакций. На основе этой модели He-N2-H2 плазмы была разработана пространственно-неоднородная модель движущейся газовой плазмы. В данной работе приведены примеры математического моделирования лазерно-активной среды.

плазма, физико-химическая кинетика, газовая среда, плазмохимические реакции


Том 9, 2010 год



1. Алексеева И.В., Будник А.П., Исакова В.Н., Остапенко Ю.Б., Свиньин И.Р., Сипачев А.В. Теория преобразования энергии осколков деления в энергию когерентного излучения в неоднородной ядерно-возбуждаемой движущейся газовой плазме оптических усилителей с ядерной накачкой. // Труды регионального конкурса научных проектов в области естественных наук. Вып. 7. Калуга: Полиграф-Информ, 2004. С. 180-198
2. Алексеева И.В., Будник А.П., Сипачев А.В. Математическое моделирование кинетических процессов в неоднородной аргон-ксеноновой газовой плазме оптических квантовых усилителей с прямой накачкой осколками деления // Труды Международной конференции “VIII Харитоновские чтения по проблемам физики высоких плотностей энергии”, 21-24 марта 2006. Саров. С. 362- 368.
3. Collins C.B., Carroll J.M., Taylor K.N. Charge transfer pumping of the helium-nitrogen laser at atmospheric pressures in an electrical avalanche discharge // J. Appl. Phys. 1978. Vol. 49, N 10. P 5093-5097.
4. Collins C.B. The Nitrogen Ion Laser Pumped by Charge Transfer // J. Quant. El. 1984. Vol. QE-20. N 1. P. 47-62.
5. Хасенов М.У. Кинетика возбуждения первой отрицательной системы азота ионизирующим излучением // Квантовая электроника 2005. Т. 35. № 12. С. 1104-1106.
6. Алферов Ю. Б., Будник А. П., Соколов Ю. В. Теоретическое исследование кинетических процессов в активной среде гелий-азотного лазера с ядерной накачкой // ФЭИ-2670. Обнинск. 1997.
7. Capitelli M., Ferreira C.M., Gordiets B.F., Osipov A.I. Plasma Kinetics in Atmospheric Gases // Berlin: Springer, 2004
8. Benedicts S.De., Dilecce G., Simek M. Vibrational excitation of N2+ (B,v) in He − N2 pulsed RF discharges // J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 1994. V. 27. P. 615-632.
9. Дюжов Ю.А. Полетаев Е.Д. Кинетика возбуждения полос 2-ой положительной системы молекулы N2 и полос 1-й отрицательной системы молекулярного иона азота N2+ в азоте и Ar-N2, He-N2 смесях высокого давления при возбуждении среды осколками деления // Труды 3-ей международной конференции «Проблемы лазеров с ядерной накачкой и импульсные реакторы» Снежинск, 2003.
10. Будник А.П., Кузнецова Е.Э. Многокомпонентная кинетическая модель гелий-азот-водородной лазерно- активной газовой среды // Препринт ФЭИ – 47-05/635 - . Обнинск. 2006.
11. Дятко Н.А., Кочетов И.В., Напартович А.П. Функция распределения электронов по энергии в распадающейся плазме азота // Физика плазмы. 1992. т18. вып. 7. с.888- 900.
12. Benedicts S.De., Dilecce G., Simek M. Vibrational excitation of N2+ (B,v) in He − N2 pulsed RF discharges // J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 1994. V. 27. P. 615-632.
13. Schmeltekopf A.L., Ferguson E.E., Fehsenfeld F.C. Aftergrow Studies of the Reactions He+ , He(23S) and O+ with Vibrationally Excited N2 // J. Chem. Phys. 1968. V.
48. N. 7. P. 2966-2972.