Vol. 52 (2016), Issue 2, p. 45-50

Роль рекомбинации в формировании зарядового состава ионов в лазерной плазме при масс-спектрометрическом анализе твердых тел

Нурубейли З.К., Нуриев К.З., Нурубейли Т.К., Гурбанов К.Б.

Abstract

УДК 543.51+53.08

 

Методом численного эксперимента исследован процесс разлета в вакуум плазменного сгустка сложного состава. В предположении, что плотность и температура лазерной плазмы остаются однородными по сгустку, система дифференциальных уравнений, описывающих разлет плазменного сгустка с учетом неупругих процессов, сведена к системе обыкновенных дифференциальных уравнений для ионов 5 различных элементов (Fe, Mn, Cr, Ni, Mo) с зарядностью z = 1, 2, 3, 4. Определены скорость движения границы плазменного сгустка и его температура в зависимости от времени разлета. Показано, что после прекращения рекомбинации в результате «закалки» создается термодинамически неравновесная плазма, в которой остаточная степень ионизации и распределение ионов по зарядности зависят от начальных параметров плазмы T0, N0, R0. В процессе рекомбинации зависимость распределения ионов по зарядностям от потенциала ионизации ослабляется.

 

Ключевые слова: лазерная плазма, плазменный сгусток, разлет плазмы, масс-спектр, рекомбинация ионов, одно- и двухзарядные ионы, длина рекомбинации.

 

 

Numerical experiment was carried out so as to investigate the process of expansion of a plasma clot of a complex composition into a vacuum. Assuming that the density and the temperature of the laser plasma are homogeneous for clot, the system of differential equations describing the expansion of the plasma clot considering inelastic processes was reduced to a system of ordinary differential equations for the ions of 5 different elements: Fe, Mn, Cr, Ni, Mo, with the charger z = 1, 2, 3, 4. The speed of motion of the boundary the plasma clot and its temperature depending on the time of expansion were determined. It is shown that when the recombination stops as a result of "quenching", the nonequilibrium plasma is created thermodynamically in which the residual degree of ionization and ion distribution at charge states depends on the initial parameters of the plasma T0, N0, R0. In the process of recombination, the dependence of ion distribution at the charge from the ionization potential is reduced.

 

Keywords: laser plasma, plasma clot, plasma expan-sion, mass spectrum, recombination of ions, singly or doubly charged ions, length of recombination.

 

 

Download full-text PDF. 419 downloads

Web-Design Web-Development SEO - eJoom Software. All rights reserved.