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等离子自动清洗机等离子体离子与电离度
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发布时间：
2020-09-30
等离子自动清洗机等离子体离子与电离度：
一般情况下，组成等离子自动清洗机等离子体的基本粒子有电子、离子和中性粒子。设电子密 度为Ne，离子密度为Nj，中性粒子的密度为Ng。显然，对于单一气氛并只具有一阶电离的等离子体而言，存在Ne=Ni，可以用n表示两者中任一个带电离子的 密度，简称等离子体密度。当然，对于混合气体等离子体或存在多阶电离的等离子体中可能含有不同价态的离子，也可能含有不同种类的中性粒子，因此等 离子体中的电子密度和离子密度也并不是相等的。在Ne≈Ni的前提条件下，等离子体的电离度α可定义为：
当α<0.01时，称为弱电离等离子体；当1>α>0.01时，称为强电离等离子体；当α=1时，称为完全电离等离子体。在热力学平衡体系中，存在电离和离子复合的平衡，此时电离度α仅与粒子种类、密度和温度有关。下表为常压热平衡条件下氮等离子体的电离度α随温度的变化情况。从表中可以看出，随温度升高，电离度迅速增加，但若想得到等离子自动清洗机等离子体完全电离，必须达到几万度的高温。常压热平衡条件下氮等离子体电离α随温度的变化：
|
T/K |
α |
|
300 |
10^-122 |
|
5000 |
3.2×10^-7 |
|
10000 |
0.0065 |
|
15000 |
0.22 |
|
20000 |
0.82 |
等离子体中存在着电离与复合的平衡，如果在温度为T时达到电离平衡，则电离度α与电离条件的关系可以用沙哈（Mcghnad Saha，1893~1956，印度天体物理学家）方程描述：
式中，p表示气压（Torr，1 Torr=1.333 22×10^2Pa)；T表示温度（K)；W表示气体分子（原子)电离电位(eV)；k表示玻尔兹曼常数(1.380 6505×10^-23J/K)； α表示电离度。降低气体气压、使用电离电位低的气体或电子温度高都有助于提高电离度。
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