3.6. Заключительные замечания
За последние десять лет для создания лазерных сред стали широко применяться объемные тлеюшие разряды высокого давления. Это явилось результатом развития разнообразных методов ионизации внешними источниками, а также проточных методов, используемых для стабилизации разрядов. В таких разрядах, в которых
преобладают объемные процессы гибели частиц, вместе с бимолекулярными реакциями протекают трехмолекулярные процессы. При этом первичные продукты ионизации преобразуются в новые и иногда сложные ионные частицы. Кроме того, как только давление достигает атмосферного, происходит уменьшение характерных времен двух- и трехчастичных реакций вследствие более сильной концентрационной зависимости. Как мы показали здесь в общих чертах, возникновение димеров, тримеров и больших кластерных ионов энергетически предпочтительно при невысоких температурах, что зачастую имеет место в лазерах. Однако конкретные примеры, свидетельствующие о предпочтительном образовании в стационарном состоянии атомарных ионов, указывают на то, что интуитивные представления, основанные лишь на рассмотрении свойств равновесной среды, не обязательно приводят к правильным выводам относительно концентрации простых и кластерных ионов в плазме. Дополнительные примеры наглядно иллюстрируют, каким образом присутствие некоторых кластерных ионов может привести к изменению разрядных и лазерных характеристик благодаря значительному влиянию этих ионов на скорости процессов прилипания электронов или рекомбинации, а также на эффективное сечение фотопоглощения среды (на длине волны лазера) и на ионные реакции, приводящие к заселению верхнего лазерного уровня.
Прежде чем искать особенности и необычные эффекты, связанные с ионной кинетикой при высоких давлениях, по-видимому, гораздо более важно понять, что при моделировании лазеров наряду с другими рассматриваемыми процессами необходимо учитывать также и трехмолекулярные реакции. Для анализа различных трехмолекулярных ионных процессов можно использовать приведенные нами в этой главе таблицы характерных реакций и соответствующих им констант скорости. Кроме того, для ряда положительных и отрицательных кластерных ионов мы представили термохимические данные по энергии рекомбинации, энергии электронного прилипания и энергии диссоциации. Несомненно, что многие важные лазерные ионы и кинетические реакции оказались упущенными при составлении таблиц, представленных в данной главе. Такие данные можно найти либо в цитируемой нами литературе, либо в текущих работах по химической физике. Если такие данные пока отсутствуют, то лаборатории, исследующие кинетику ионов, всегда откликнутся на запросы специалистов по лазерам и измерят необходимые скорости представляющих интерес реакций.
Благодарности
Мне приятно выразить благодарность за полезные замечания и предложения В. Нигэну, который, кроме того, предоставил в мое распоряжение данные для ряда иллюстративных примеров. Я также весьма признателен Р. Булису, поддержка которого постоянно ощущалась мною во время работы над этой главой.
Литература
(см. скан)
