Page 41 - 6722

значна частина атомів іонізована, а концентрація електронів
і негативних іонів рівна концентрації позитивних іонів.
Плазмовий струмінь отримують переміщенням газу
через електричну дугу і стисканням цієї дуги. Стискання
перерізу струменю виконують водоохолоджуваним соплом
або магнітним полем. При такому стисканні різко зростає
температура газу і значно підвищується напруга дуги.
Молекули плазмоутворюючого газу при нагріванні
дисоціюють (розпадаються на атоми), а атоми іонізуються
(втрачають електрони). Такий процес (таблиця 1.3) вимагає
затрат енергії. При охолодженні такого газу спостерігається
зворотний процес рекомбінації молекул з виділенням енергії
рівній енергії їх дисоціації і іонізації атомів. Сукупність цих
процесів принципово відрізняє плазмовий нагрів від інших
видів нагріву. В якості плазмоутворюючих газів
використовують аргон, азот, аміак, водень і гелій. Двоатомні
гази (наприклад, азот) володіють більшою ентальпією, ніж
одноатомні (наприклад, аргон), при однаковій температурі.

Таблиця 1.3 - Енергія дисоціації молекул і іонізації атомів
різних газів
Енергія Енергія іонізації атома, еВ*
Елемент дисоціації
молекули, еВ І ІІ
Аргон - 15,755 27,620
Водень 4,777 13,595 -
Гелій - 24,580 54,400
Азот 9,760 14,54 29,605
* В графі I приведені значення енергії, необхідної для відриву
одного електрону, у графі II – те ж для відриву двох електронів

Плазмовий струмінь відносять до потужних теплових
джерел, які забезпечують інтенсивність введення тепла,
набагато вищу швидкості тепловідведення. Густина енергії в
плазмовому струмені в 10…50 разів вища, ніж в електричній
дузі.

39