Физическая энциклопедия - ионизационные волны

в низкотемпературной плазме (волны ионизации), области с различной (постоянной или слабо меняющейся) концентрацией заряж. ч-ц, разделённые узкой поверхностью раздела фронтом волны. На фронте волны происходит резкий скачок концентрации заряж. ч-ц от значений перед фронтом и за ним.

Наряду с волнами, состоящими из одного фронта ионизации, могут быть волны, в к-рых происходит периодич. чередование областей с разл. концентрацией заряж. ч-ц (слоев). В последнем случае И. в. наз. стратами. И. в. бывают стационарными и движущимися. Характерная особенность И. в. заключается в том, что их возникновение и распространение связаны не с перемещением в-ва вперёд и назад или поперёк (как это имеет место в упругих волнах), а с изменением степени ионизации в плазме.

Локальное возмущение плотности ионов ведёт к возникновению пространственного заряда и появлению локального электрич. поля, меняющего, в свою очередь, ср. энергию эл-нов. В связи с этим меняется скорость ионизации и постепенно меняется (понижается) концентрация заряж. ч-ц. Вся эта цепь процессов ведёт к распространению возмущения, причём с чередованием положит. и отрицат. отклонений плотности и др. параметров плазмы от равновесного состояния. Поскольку кинетика процессов ионизации и рекомбинации и. хар-р переноса могут быть весьма разнообразны в зависимости от рода газов и внешних электрич.

и магн. полей, то весьма разнообразны и св-ва И. в., скорости и направления их движения. Имеется множество типов И. в.: обратные волны с фазовой скоростью, направленной противоположно групповой, прямые волны с фазовой скоростью, большей или меньшей, чем групповая, а также ряд промежуточных типов волн. И. в. наблюдаются в плазмах разнообразного состава при давлениях от 10-2 мм рт.

ст. до десятков атм. Скорости распространения И. в. также могут изменяться в широком диапазоне от нулевой (стоячие страты) до скоростей, близких к скорости света (волны вторичной ионизации в разряде молнии и в наносекундном пробое слабоионизованных газов); могут быть волны, направленные в сторону электрич. поля и против него. В неравновесной замагнич.

плазме инертных газов с присадками паров щелочных металлов при развитии понизац. неустойчивости возникают т. н. м а г н и т н ы е с т р а т ы, природа к-рых связана с анизотропией флуктуации джоулева тепловыделения, переноса теплоты и процессов ионизации. И. в. по природе возникновения и распространения в нек-рых случаях близки к волнам горения, но отличаются тем, что в волнах горения происходит высвобождение энергии хим. реакции, а в И. в. энергия, идущая на ионизацию, подводится извне. Если в волне горения кол-во продуктов реакции всегда только увеличивается, то в И. в. концентрация заряж. ч-ц может и возрастать (волна ионизации) и падать (волна рекомбинации). .