ИСТИНА

Энергетическая эффективность диссоциации O2 электронным ударом в пучковой плазме кислорода составляет G ≈ 6.3 (G – число атомов кислорода на 100 эВ вложенной энергии), что согласуется с данными измерений GO3 - эффективности генерации молекул озона при малых величинах поглощенной дозы [1,2]. Однако в целом ряде работ было зафиксировано увеличение величины GO3 с ростом поглощенной дозы, что может свидетельствовать о дополнительной наработке атомарного кислорода в реакциях с участием заряженных частиц. Для проверки этого предположения в данной работе были проведены расчеты наработки O3 в кислороде, возбужденном электронным пучком [1] с энергией электронов ≈ 1.5 МэВ, током пучка Ibmax = 5 кА и длительностью импульса b = 30 нс при РO2 = 200 - 800 Тор. Полученное в [1] значение GO3 составило = 13. На Рис. 1 приведены данные измерений и расчетные зависимости концентрации O3 от удельного энерговклада в кислороде при Р = 760 Тор для условий [1]. Для описания воздействия электронного пучка использовалась модель [2], согласно которой при рекомбинации ионов O4+ с электронами и отрицательными ионами O2-, O4- происходит наработка атомарного кислорода: e + O4+ -> 2O + O2, O2- + O4+ -> 2O + 2*O2, O4- + O4+ -> 2O + 3*O2. (R1) Именно в результате этих процессов и происходит увеличение вдвое энергетической эффективности генерации O3 с ростом поглощенной дозы. При малых поглощенных дозах, концентрация заряженных частиц относительно мала и их рекомбинация происходит медленнее, чем перезарядка на образующихся молекулах озона. В этом случае вместо реакций (R1), приводящих к наработке атомарного кислорода, происходит перезарядка отрицательных ионов O2- и O4- на O3 с последующей рекомбинацией образующихся ионов O3-. В результате энергетическая эффективность генерации озона уменьшается до величины GO3 ≈ 6.3, соответствующей наработке атомов кислорода только электронным ударом. Следует отметить, что учет диссоциации кислорода в реакциях (R1) существенно сказывается на доле энергии, поступающей в быстрый нагрев газа. Это относится как к пучковой плазме, так и к плазме разрядов с высокими значениями приведенного поля E/N [2].