3.2.5. Характерные временные интервалы
Многие лазеры, работающие при высоком давлении, возбуждаются импульсными электрическими разрядами. Поэтому рассмотрение характерных времен бимолекулярных и трехмолекулярных реакций часто дает альтернативные методы оценки относительного вклада этих реакций. Характерные времена исчезновения иона
в бимолекулярной реакции конверсии (1) можно записать, например, в виде
Аналогично время, характеризующее трехмолекулярную реакцию, можно представить выражением
Если
то можно считать, что лазерная среда подчиняется кинетике ионов, соответствующей высоким давлениям.
Рис. 2. Характерные времена реакций в зависимости от концентрации реагента
для некоторых значений
или произведения
На рис. 2 показаны характерные времена реакций для некоторых значений
или для произведения
в широком диапазоне концентрации
Заметим, что если В является основной компонентой лазерной
среды при атмосферном давлении, т.е.
и участвует в реакции с
при скорости, приближающейся к предельному значению
то конверсия
будет протекать за субнаносекундные интервалы времени. В другом предельном случае, когда парциальная концентрация частиц В в газовой смеси при атмосферном давлении составляет величину
т. е.
, характерное время реакции должно быть около
что значительно превышает длительность многих импульсных разрядов, используемых для возбуждения лазеров (см. гл. 10 и 11 настоящей книги). В последнем случае наличие частиц В не должно вызывать значительного уменьшения концентрации ионов
Простые оценки характерных времен, связанных с исчезновением ионов или с их конверсией, протекающей различными путями, могут быть полезными при определении относительного вклада параллельно протекающих реакций, а также при определении вероятности того, что конкретный процесс внесет существенный вклад за время действия лазерного импульса.