A. Yerçekimi kayması.

Bu durumda kuvvet yerçekimidir ve sürüklenme hızının ifadesi şöyle olur: aşağıdaki formül:

Bu tür sürüklenmede hızı parçacığın yüküne ve kütlesine bağlıdır. Bu durumda önemlidir yerçekimi kayması iyonlar ve elektronlar zıt yönlerde sürüklenirler ve böylece yoğunluğu aşağıdaki formülle ifade edilen bir elektrik akımı yaratılır (iyonların tek başına yüklü olduğunu düşünüyoruz):

(2.1.11)

B. Gradyan kayması.

Burada doğru çözümlerin elde edilmesini oldukça zorlaştıran mekansal heterojenlikle uğraşmak zorunda kalacağız. Yaklaşık cevaplar genellikle zayıf heterojenlik yaklaşımı olarak adlandırılan yaklaşım kullanılarak, yani (küçük olduğu varsayılan) parametre cinsinden genişletilerek elde edilir; burada L– Heterojenliğin karakteristik ölçeği.

Daha önce olduğu gibi, manyetik alanın z ekseni boyunca yönlendirildiğini varsayıyoruz ve kesinlik açısından eğiminin y ekseni boyunca yönlendirilmesine izin veriyoruz. Niteliksel olarak, büyük y bölgesindeki Larmor yarıçapının küçük y bölgesindekinden daha büyük olacağını hemen söyleyebiliriz. Bu, iyonların ve elektronların sürüklenmesinin hem zıt yönlerde hem de dik olarak meydana gelmesine yol açacaktır. Dolayısıyla sürüklenme hızını bulmak için parçacığın dönme süresi boyunca ortalama kuvvetin elde edilmesi gerekir. Durumunda gradyan kayması uzaysal olarak homojen olmayan Lorentz kuvvetinin ortalamasını almak gerekir, . Değerimizin yakınlaştırılması, ortalamanın üzerinden kaynaklanmaktadır. bozulmamış yörünge parçacıklar. Böyle bir ortalama, Lorentz kuvvetinin x bileşeni için 0 değerini verecektir, yani =0 (parçacık aşağıya doğru indiği süre kadar yukarı doğru hareket eder). Y – bileşenler için ifade:

Taylor serisine alan genişletmenin kullanıldığı yer , ortalama alırken şunu verir:

(2.1.13)

Böylece, manyetik alan gradyanının yönünü seçmedeki keyfiliği hesaba katarak, gradyan kaymasının hızı için şunu elde ederiz:

(2.1.14)

Formül şunu verir zıt yönler iyonların ve elektronların sürüklenmesi, bu da görünüme yol açar elektrik akımı^ manyetik alan.

V. Merkezkaç sürüklenmesi.

Plazma, kavisli kuvvet çizgilerine sahip manyetik bir alanda hareket ettiğinde, bir tür yerçekimi analoğu olarak kabul edilebilecek bir merkezkaç kuvveti ortaya çıkar. Yüklü parçacıkların hareketinin sürüklenme yorumunun burada da geçerli olduğu ortaya çıktı. Basitlik açısından eğrilik yarıçapının olduğunu varsayalım. elektrik hatları manyetik alan sabit ve eşittir R c.İnandığımız aynı nedenden dolayı sabit modül manyetik alan B=sabit. Manyetik alan boyunca kaotik hareket hızının ortalama karesi de olsun. Daha sonra ortalama ifadesi merkezkaç kuvveti, parçacık üzerinde etkili olan

ve uyarınca genel ifadeİçin sürüklenme hızı(2.1.9) merkezkaç sürüklenme ifadesini elde ederiz:

(2.1.16)

2.1.4. Manyetik fiş.

Bu durum şu koşulu karşılıyor: . Manyetik alanı daha önce olduğu gibi z ekseni boyunca yönlendirelim ve z'ye bağlı bir kuvvet modülü ile eksenel olarak simetrik olduğunu varsayalım. Bu durumda iki bileşenden oluşacaktır: boyuna B z ve radyal Br. Bu bileşenler arasındaki bağlantı, manyetik alanın farklılığının sıfıra eşit olması koşulundan kaynaklanır; bu, belirtilen durum için şöyle görünür:

(2.1.17)

Türev eksen üzerinde (r = 0'da) verilsin ve yarıçapa zayıf bağlı olsun. Daha sonra (2.1.17)'yi entegre ederek şunu elde ederiz:

(2.1.18)

Bir parçacığın kabul edilen koşullar altında hareketini analiz etmek için Lorentz kuvvetinin bileşenlerini yazmak uygundur:

,

.

Bizim durumumuz için: () elimizde:

.

Denklemlerden ilki, ikincinin ilk terimiyle birlikte daha önce incelediğimiz Larmor rotasyonunu tanımlamaktadır. İkinci denklemin ikinci terimi (Lorentz kuvvetinin azimut bileşeni), eksen üzerinde 0'a dönerek radyal yönde bir kaymaya neden olur ve bunun sonucunda parçacıkların önde gelen merkezlerinin kavisli manyetik alan çizgileri boyunca hareket etmesi sağlanır. Özel İlgi bu durumda bizim için ifadelerin (2.1.20) üçüncüsünü temsil eder. Bunu yerine koymak Br(2.1.18)'den şunu elde ederiz:

2.1.21)

Şimdi (basitlik açısından) ön merkezi eksen üzerinde olan bir parçacığın dönme periyodu üzerinden elde edilen ifadenin ortalamasını alalım. Aynı zamanda r = r L ve hız sen q sabittir. Bunun için alıyoruz bu dava, ortalama güç parçacığa etki eden şu ifadeyle tanımlanır:

miktarın şu şekilde tanımlandığı yer: manyetik moment parçacıklar. İçin genel durum ifadesi (2.1.22) şu şekilde yeniden yazılabilir: F êê = -m êê B.

Düzgün olmayan bir manyetik alanda hareket eden bir parçacığın manyetik momenti değişmez. değişmez hareketler. Bu, hareket denkleminin manyetik alanın yönüne izdüşümü dikkate alınarak kolayca gösterilebilir:

(2.1.23)

(2.1.23)'ün soldan çarpılması sen кк ve sağ tarafta eşit değer ds/dt, şunu elde ederiz:

(2.1.23)

Burada dB/dt– Hareketli bir parçacığın koordinat sistemindeki alanın değişmesi. Şimdi tamın korunumu yasasını yazalım. kinetik enerji parçacıklar:

Buradan (2.1.23)'ü kullanarak şunu elde ederiz:

ve dolayısıyla (2.1.25)

Depolamada manyetik moment Manyetik fiş fikri, manyetik alanda hareket eden yüklü bir parçacığa dayanmaktadır. Manyetik momenti korurken güçlü bir manyetik alan bölgesine doğru hareket eden bir parçacık, enine dönüş hızını artırır. Enerjinin korunumu kanununa göre boyuna hareket hızının azalması gerekir.

Pirinç. 2.3. Manyetik fiş (ayna).

Yeterli olduğunda geniş alan“trafik sıkışıklığında” boyuna hızın sıfıra gittiği ve parçacığın yansıdığı bir yer olacaktır. İki "mantar"ı karşılıklı yerleştirerek, genellikle "ayna tuzağı" veya ayna tuzağı olarak adlandırılan manyetik bir tuzak elde ederiz.

Şekil 2.4. "Sümüklüböcek" in manyetik konfigürasyonu

2.1.5. Düzgün olmayan bir elektrik alanında hareket.

Şimdi elektrik alan homojensizliğinin etkisini ele alalım. Manyetik alanın düzgün ve sabit olmasına izin verin; Aynı yönde, z ekseni boyunca tutalım.

Elektrik alanını, dalga vektörü x ekseni boyunca yönlendirilmiş, düzlemsel duran elektrostatik uzunlukta bir dalganın alanı biçiminde tanımlayalım:

(2.1.26)

Burada manyetik alan boyunca hareketle ilgilenmediğimiz için, parçacık hareketi denkleminin enine bileşenlerini hemen yazıyoruz:

A) ; b) (2.1.27)

Veya ikinci zamanı zamana göre farklılaştırarak bunları şu şekilde yeniden yazarız:

A) ; B) (2.1.28)

Parçacığın bulunduğu yerdeki elektrik alanının büyüklüğünü bilmek için onun yörüngesini bilmeniz gerekir. Sıfır yaklaşımda elektrik alanı Bu yörüngeyi biliyoruz - Öndeki merkezin etrafında düzgün bir manyetik alanda Larmor'un dönüşü: . Bunu kullanalım. (2.1.26)'daki elektrik alanını denklem (2.1.28.b)'ye koyarsak, parçacığın bozulmamış yörüngesini dikkate alarak şunu elde ederiz:

Hızın sürüklenme bileşeniyle ilgilendiğimiz için, parçacığın siklotron dönme periyodu boyunca hareket denklemlerinin ortalamasını alalım. Bu durumda tüm salınan terimler “sıfırlanır”. Bu nedenle, (2.1.28a) denkleminden, ortalama x bileşeninin - hız bileşeninin olduğu ortaya çıkmaktadır. sıfıra eşit, ve hızın y bileşenine ilişkin denklemden aşağıdaki ifade elde edilir:

Buradan ifade etmek kolaydır ortalama hız yönde sen:

(2.1.30)

Daha sonra, kullanarak trigonometrik dönüşümler ve kendimizi Larmor yarıçapının küçük değerleriyle sınırlama yeteneği (kr L<<1 ; при этом используем старшие члены разложения тригонометрических функций в ряд Тейлора: sina @ a , cosa @ 1-(1/2) a 2), получаем, помня об исчезновении при усреднении осциллирующих членов, следующее выражение:

, (2.1.31)

genel olarak şu şekilde yeniden yazılabilir:

. (2.1.32)

Alanın mekansal homojensizliği keyfi bir biçime sahipse, o zaman dönüştürülür ( k olarak değişir):

. (2.1.33)

Bu nedenle, elektrik alanı homojensizliğinin varlığında, çapraz alanlardaki sürüklenme hızının olağan ifadesi (bkz. (2.1.8)) bir düzeltme dikkate alınarak değişir; bunun değeri, homojensizliğin karakteristik boyutunun oranına bağlıdır. ve Larmor yarıçapı. Bu nedenle düzeltme, sürüklenme hareketi sırasında sonlu bir Larmor yarıçapının etkisini hesaba katar. Açıkçası, bu durumda plazmanın elektron ve iyon bileşenlerinin sürüklenmesinde bir fark ortaya çıkar ve bu da yük ayrımına yol açar. Bu, plazmada düzgün olmayan bir elektrik alanının varlığının, ortaya çıkan ikincil alanın işaretine bağlı olarak hem kararsızlığın gelişmesine hem de stabilizasyonuna neden olabilecek ikincil bir elektrik alanının ortaya çıkmasına yönelik mekanizmayı tetiklediği anlamına gelir.

2.1.6. Durağan olmayan elektrik alanı.

Şimdi, elektrik ve manyetik alanların uzaysal homojenliği ile manyetik alanın sabit olduğunu ve elektrik alanının sinüzoidal bir yasaya göre zamanla değiştiğini ve yalnızca bir x bileşenine sahip olduğunu varsayalım:

Bu durumda sürüklenme hareketinin bileşenleri şu şekilde yazılabilir:

, (2.1.35)

Şimdi değerleri girersek:

o zaman hareket denkleminin bizi ilgilendiren bileşenleri şu şekli alır:

, .(2.1.37)

Sisteme (2.1.37) şu şekilde bir çözüm arıyoruz:

, . (2.1.38)

Bunu yapmak için, (2.1.38) ifadelerini zamana göre iki kez farklılaştırıyoruz ve (2.1.37) ile karşılaştırıyoruz. Farklılaşma şunları sağlar:

(2.1.39) ifadeleri (2.1.37) ile örtüşür, eğer w 2 ile karşılaştırıldığında küçük Bu, önerdiğimiz çözüm modelimizin (öndeki merkezin nispeten yavaş kayması üzerine eklenen hızlı dönüş), elektrik alanındaki nispeten yavaş değişikliklerle kabul edilebileceği anlamına gelir. (2.1.36)'da tanıttığımız büyüklüklerin yorumu şu şekildedir: Öndeki merkezin sürüklenme hızı, iki yavaş (siklotron dönüşüne kıyasla) salınan bileşenle temsil edilebilir. Y yönünde bu, çapraz elektrik ve manyetik alanlardaki olağan kaymadır ve x yönünde, elektrik alanı boyunca yeni bir tür sürüklenme hareketi vardır. Bu, elektrik alanındaki herhangi bir değişiklikle ortaya çıkan sözde polarizasyon kaymasıdır. Polarizasyon kayma hızı için genelleştirilmiş bir ifade, formüllerin ilkinde (2.1.36) değiştirilerek elde edilir. Açık :

(2.1.40)

Elektronlar ve iyonlar için polarizasyon sürüklenme hızları zıt yönlere yönlendirilir, dolayısıyla bu tür sürüklenme hareketi bir polarizasyon akımına neden olur:

(2.1.41)

2.1.7. Durağan olmayan bir manyetik alanda hareket

Zamanla değişen bir manyetik alan bir elektrik alanı üretir

(manyetikten farklı olarak) bir parçacığın enerjisini değiştirme yeteneğine sahip olan:

, (2.1.43)

Burada yalnızca yanal hareketi ele alıyoruz; ; - parçacık yörüngesinin elemanı. Dönme periyodu boyunca (2.1.43)'ün integralini alarak devir başına parçacık enerjisindeki değişimi elde ederiz:

, (2.1.44)

Alanın oldukça yavaş değiştiğini varsayarak, tedirgin olmayan yörünge boyunca bütünleşeceğiz:

Burada dikkate alınan - devir başına değişim. Çünkü. parçacığın kinetik enerjisindeki artış aynı şekilde eşittir, bu durumda (2.1.45)'ten şu sonuç çıkar:

Yani anlıyoruz yavaş değişen bir manyetik alanda manyetik momentin değişmezliği. Bu başka bir ifadeye yol açar: Larmor dairesi ile sınırlanan bir yüzeyden geçen manyetik akı sabittir. Gerçekten mi:

Bu nedenle nerede (2.1.47)

buradan açıkça görülüyor ki eğer , o zaman ve

2.1.8.Adyabatik değişmezler.

Bilindiği gibi klasik sistemde periyodik hareketin varlığında hareket periyodu üzerinden alınan integral korunur. (p ve q genelleştirilmiş momentum ve koordinattır). Sistemin hareketi tam olarak periyodik değilse ve değişiklikler oldukça yavaşsa (periyottan çok daha uzun zamanlarda meydana geliyorsa), o zaman yukarıda yazılan hareketin integrali hala korunur; bu durumda buna adyabatik değişmez denir. Plazma fiziğinde, çeşitli periyodik hareket türleriyle ilişkili adyabatik değişmezler önemli bir rol oynar. Bunlardan bazılarını belirtelim.

a) Birinci adyabatik değişmez. Bu, daha önce ele aldığımız, dönen bir parçacığın manyetik momentidir:

Bu değişmez, Larmor rotasyonuna karşılık gelir ve yukarıda gösterildiği gibi, durağan olmayan ve homojen olmayan manyetik alanlarda korunur. Bu durumda adyabatikliğin koşulu eşitsizliktir.<<1.

b) İkinci adyabatik değişmez.. Manyetik tuzaklarda plazma hareketlerini incelemek için önemli olan bir diğer periyodik hareket, iki ayna arasında sıkışan parçacıkların salınımıdır. Bu durumda hareketin integrali integraldir; ds– Öndeki merkez kuvvet çizgisi boyunca hareket ettiğinde yay uzunluğunun elemanı. Bu integrale boylamsal değişmez J denir ve yansıma noktaları arasında hesaplanır:

Burada adyabatikliğin koşulu, değişimlerin yavaşlığıdır. hemen çıkma süresi. <<1. Здесь w b - Hemen çıkma sıklığı – fişler arasındaki salınımların frekansı.

V) Üçüncü adyabatik değişmez. Aynalar arasındaki salınımların periyodikliğinin gevşekliği, özellikle ayna hücresindeki parçacıkların azimutal sürüklenmesiyle ilişkilidir. Bu hareket ise periyodiktir ve üçüncü adyabatik değişmezle - sürüklenme yüzeyinin kapladığı toplam manyetik akı - ilişkilidir. F. Bu değişmez teknik uygulamalarda genellikle daha az kullanışlıdır. Gerçek şu ki, nispeten yavaş hareketle ilişkilidir; Plazmanın bir tuzakta hapsedilmesi açısından ilginç olan birçok süreç, sürecin adyabatikliğini korumak için gerekenden daha hızlı ilerler. Ancak diyelim ki jeofizikte, Dünya'nın radyasyon kuşaklarındaki yüklü parçacıkların hareketini incelerken bunu kullanmak uygundur.

2.2. Hidrodinamik yaklaşım.

2.2.1. Tek akışkan hidrodinamiği.

Bu modelde plazma iletken bir sıvı olarak kabul edilir. Bu durumda, basınç gradyanı, viskozite vb. ile ilişkili kuvvete ek olarak, ortamın olağan hidrodinamik hareket denklemine havuzlama kuvveti eklenir:

akım yoğunluğu ve manyetik alan gücü nerede.

Viskoziteyi ve diğer enerji tüketen kuvvetleri ihmal edersek, iletken bir sıvının hareket denklemi şu şekilde olur:

(2.2.2)

söz konusu “akışkan elementin” ivmesi nerede? Denklem (2.2.2), bir akışkanın hareketi seçilen bir elemanın yörüngesi takip edilerek incelendiğinde ve yukarıda yazılan türevin yörünge boyunca türev olduğu durumlarda Lagrange gösterimiyle yazılmıştır; buna Lagrangian türevi denir. Euler gösterimi adı verilen ve uzayda seçilen bir noktada ortamın hızındaki değişimi dikkate alan alternatif bir yaklaşım vardır: Euler türevi. Hızın zamana göre türevi olmasına rağmen ivmenin fiziksel anlamı yoktur. Lagrangian ve Euler türevleri arasındaki ilişki şu ifadeyle verilir:

Bu nedenle Euler gösterimindeki denklem (2.2.2) şu şekilde görünecektir:

Akım yoğunluğu Ohm yasasıyla verilir:

(2.2.3)

referans çerçevesindeki elektrik alan kuvveti, laboratuvar koordinat sistemindeki plazma, plazma iletkenliği ve elektrik alan kuvveti ile birlikte hareket eder.

Plazma iletkenliği sabit kabul edilirken akım yoğunluğunun Ohm yasasını kullanarak ayarlanması, tek akışkanlı MHD teorisinin ana dezavantajıdır. Çoğu durumda bu yaklaşım uygulanabilir değildir, ancak böyle bir basitleştirmenin haklı olduğu pek çok pratik ilginç durum vardır.

Plazmanın hareketini tanımlayan denklem sistemi (2.2.2) – (2.2.3) Maxwell denklemleriyle desteklenmelidir. Onların ortak çözümü, plazma araştırmasına tartışılan yaklaşımı oluşturmaktadır. Bu yaklaşımla açıklanan süreçlerin göreceli yavaşlığını dikkate alırsak, modelde önemli bir ek basitleştirme elde edilir, bu da yer değiştirme akımlarını ihmal etmemize olanak tanır. O halde, Maxwell denklemlerinin tüm sisteminden yalnızca:

ve denklem (2.2.2) şu formu alır

(2.2.5)

İyi bilinen vektör analiz ilişkisini kullanarak:

(2.2.6)

ondan anlıyoruz:

ve sonra (2.2.7)'yi (2.2.5)'e koyarsak:

(2.2.8)

Denklemin (2.2.8) sağ tarafı, basınç gradyanı, alan çizgilerinin eğriliği ve manyetik alan güç modülündeki uzaysal değişimle ilişkili kuvvetlerin hareketini tanımlayan üç terim içerir. Manyetik alan yalnızca alan çizgilerine enine yönde değişirse, o zaman alan çizgilerinin eğriliğiyle ilişkili sağ taraftaki ikinci terim kaybolur ve denklem aşağıdaki gibi yeniden yazılabilir:

(2.2.9)

Burada ivme manyetik alan çizgileri yönündedir. Terim, formülde gaz kinetik basıncı (enine) ile eşit bir temelde yer almaktadır, dolayısıyla basınç - manyetik alan basıncı olarak da yorumlanabilir. Böylece, ortaya çıkan ifade, bir manyetik alan kullanarak bir plazma (iletken ortam) üzerine basınç uygulama olasılığı hakkında pratik olarak önemli bir sonuca varmamızı sağlar.

YÜKLÜ PARÇACIKLARIN SÜRÜŞÜ

YÜKLÜ PARÇACIKLARIN SÜRÜŞÜ

Plazmada nispeten yavaş yönlü yük. ayrışmanın etkisi altında ch-ts (el-nov ve iyonlar). ana nedenlerin üzerine bindirilmiş nedenler (düzenli veya düzensiz). Örneğin, temel şarj hareketi homojen bir mıknatısta h-tsy. çarpışma olmadığında - siklotron frekansıyla dönüş. Başka alanların varlığı bu hareketi bozar; yani ortak elektrik ve mag. alanlar sözde yol açar. elektrik D.z. Parçacığın kütlesinden ve yükünden bağımsız bir hızda E ve H'ye dik bir yönde saat.

Siklotron rotasyonu da buna eklenebilir. Manyetik homojensizlik nedeniyle ortaya çıkan gradyan kayması. alan ve H ve DH'ye dik olarak yönlendirilir (DH alan gradyanıdır).

D.z. h., ortamda eşit olmayan bir şekilde dağılmış olup, vD = -Dgradn/n hızıyla konsantrasyondaki en büyük azalma yönündeki termal hareketlerinden (bkz. DİFÜZYON) kaynaklanabilir; burada gradn, n yükünün konsantrasyon gradyanıdır. h-ts; D - katsayısı difüzyon.

Birkaç tane olması durumunda D. z'ye neden olan faktörler. h., örneğin, elektrik. alan ve konsantrasyon gradyanı, alanın ayrı ayrı neden olduğu sürüklenme hızları, vE ve vD toplanır.

Fiziksel ansiklopedik sözlük. - M .: Sovyet Ansiklopedisi. Genel Yayın Yönetmeni A. M. Prokhorov. 1983 .

YÜKLÜ PARÇACIKLARIN SÜRÜŞÜ

- şarj cihazının nispeten yavaş yön hareketi. ayrışmanın etkisi altındaki parçacıklar. bunların temelinde üst üste bindirilmiş nedenler. hareket (düzenli veya düzensiz). örneğin elektrik k.-l'de. çevre (metaller, gazlar, yarı iletkenler, elektrolitler) elektriksel kuvvetlerin etkisi altında oluşur. alanlar ve genellikle parçacıkların termal (rastgele) hareketi üzerine bindirilir. Termal hareket makroskobik oluşturmaz. ortalama olsa bile akış v bu hareket sürüklenme hızından çok daha büyüktür v Tutum v D /v yük hareketinin yönlülük derecesini karakterize eder. parçacıklar ve ortamın türüne, yüklü parçacıkların türüne ve sürüklenmeye neden olan faktörlerin yoğunluğuna bağlıdır. D.z. Yüklü parçacıkların konsantrasyonu eşit olmayan şekilde dağıldığında da saatler ortaya çıkabilir ( difüzyon), yüklü parçacıkların hızlarının eşit olmayan bir dağılımı ile ( termal difüzyon).
Yüklü parçacıkların plazmada sürüklenmesi. Tipik olarak manyetik alanda bulunan plazmalar için. alan, karakteristik D.z. h. çapraz manyetik ve k.-l. diğer (elektrik, yerçekimi) alanlar. Şarj Homojen bir manyetik alanda bulunan parçacık. Diğer kuvvetlerin yokluğunda alan, sözde açıklanmaktadır. Yarıçaplı Larmor dairesi r N=v/ w H=cmv/ZeH. Burada N - manyetik gerilim alanlar, e, t Ve v- yük ve parçacık hızı, w H =ZeH/mc - Larmor (siklotron) frekansı. Magn. alan, mertebesinde bir mesafe boyunca çok az değişiyorsa, pratik olarak tek tip kabul edilir. rH. eğer varsa dahili kuvvet F(elektrikli yerçekimi, gradyan) yörüngenin sabit durumdan yumuşak bir kayması, hızlı Larmor rotasyonunun üzerine eklenir. mıknatısa dik yönde hız. alan ve etki kuvveti. Sürüklenme hızı

İfadenin paydası parçacığın yükünü içerdiğinden, o zaman eğer Fİyonlara ve elektronlara eşit etki ettiğinden, bu kuvvetin etkisi altında zıt yönlerde sürükleneceklerdir (sürüklenme akımı). Belirli bir türdeki parçacıklar tarafından taşınan sürüklenme akımı: Kuvvetlerin türüne bağlı olarak birkaçı ayırt edilir. D. z türleri. şunları içerir: elektrik, polarize, yerçekimi, gradyan. Elektrik sürüklenmesine denir. D.z. homojen sabit bir elektrikte saatlerce. E alanı , manyetik alana dik alan (çapraz elektrik ve manyetik alanlar). Elektrik Larmor dairesi düzleminde etki eden alan, Larmor dönüşünün o yarım periyodu sırasında parçacığın hareketini hızlandırır.

Pirinç. 1. Yüklü bir parçacığın çapraz elektrik ve manyetik alanlarda sürüklenmesi. Gözlemciye doğru yönlendirilen manyetik alan. v dE, çünkü bir yöndeki hız bileşeni (Şekil 1'deki aşağı doğru hareket), ters yönde hareket ederken (yukarı doğru hareket) hız bileşeninden daha büyüktür. Farklı yarıçaplar nedeniyle r H farklı Parçacığın yörüngesinin bazı kısımları E ve H’ye dik yönde kapanmaz, yani bu yönde sürüklenme meydana gelir. Elektrik durumunda sürüklenme F=ZeE, buradan v dE =c/H2 , yani elektriğin hızı sürüklenme, yükün işaretine ve büyüklüğüne ya da parçacığın kütlesine bağlı değildir ve büyüklük ve yön bakımından iyonlar ve elektronlar için aynıdır. Böylece elektrik. D.z. h.mag. alan tüm plazmanın hareketine yol açar ve sürüklenme akımlarını tetiklemez. Ancak merkezkaç kuvveti gibi kuvvetler mıknatısın yokluğunda meydana gelir. Alanlar manyetik alanda yüklerine bakılmaksızın tüm parçacıklara eşit şekilde etki eder. Alan, bir bütün olarak plazmanın sürüklenme hareketinden kaynaklanmaz, elektronları ve iyonları farklı yönlerde sürüklenmeye zorlayarak sürüklenme akımlarının ortaya çıkmasına neden olur. hızlanırlarsa hareketleri sanki onlara etki ediliyormuş gibi gerçekleşir. Elektriği değiştirirken Zaman içindeki alan, parçacıklar elektriğin değişimine (hızlanmasına) bağlı bir eylemsizlik kuvvetinden etkilenir. sürüklenme F E =tv dE = ts[N]/N2 .(1)'i kullanarak, bu sürüklenmenin hızı için polarizasyon adı verilen bir ifade elde ederiz, v doktor = mc2E/ZeH2. Polarizasyon yönü D.z. saat elektrik akımının yönüne denk gelir. alanlar. Polarizasyon hızı sürüklenme yükün işaretine bağlıdır ve bu da sürüklenme polarizasyonunun ortaya çıkmasına neden olur. akım Çapraz yerçekiminde ve mag. alanlarda, bir hızda yerçekimsel bir sürüklenme meydana gelir v dG = ts/ZeH 2, Nerede G- yerçekimi nedeniyle hızlanma. Çünkü v dG, yükün kütlesine ve işaretine bağlıdır, daha sonra sürüklenme akımları ortaya çıkar ve bu da plazmadaki yüklerin ayrılmasına yol açar. Sonuç olarak yerçekimi sürüklenme hareketi, kararsızlıklar ortaya çıkar. F rр, manyetik gradyanla orantılı. alanlar (sözde degrade D. z. h.). Larmor dairesi üzerinde dönen bir parçacık, manyetik momenti olan bir “mıknatıs” olarak kabul edilirse

Pirinç. 2. Gradyan kayması. Manyetik alan yukarı doğru artar. Sürüklenme akımı sola doğru yönlendirilir.

Gradyan sürüklenme hızı

Bir parçacık belli bir hızla hareket ettiğinde v || eğrilik yarıçapına sahip kavisli bir kuvvet çizgisi boyunca (Şekil 3) R

Kökenini ataletin merkezkaç kuvvetine borçlu olan sürüklenme meydana gelir mv 2 || /R(santrifüj sürüklenme olarak adlandırılır). Hız

Gradyan ve merkezkaç DZ hızları. h.iyonlar ve elektronlar için zıt yönlere sahiptir, yani sürüklenme akımları ortaya çıkar. Burada, söz konusu kaymaların, manyetik alana dik kuvvetler nedeniyle tam olarak Larmor dairelerinin merkezlerinin yer değiştirmeleri (parçacıkların yer değiştirmelerinden çok da farklı olmayan) olduğunu vurgulamak gerekir. alan. Bir parçacık sistemi (plazma) için böyle bir fark önemlidir. Örneğin, parçacık tempo-pa'sı koordinatlara bağlı değilse, o zaman plazma içinde parçacık akışı yoktur (manyetik alanın Maxwell alanını etkilemediği gerçeğine tam olarak uygun olarak), ancak bir akış vardır Manyetik alan ise merkezlerin sayısı. alan homojen değildir (gradyan ve merkezkaç sürüklenme akımları).

Pirinç. 4. Plazmanın toroidal bir tuzakta sürüklenmesi. Toroidal bir manyetik tuzakta plazma hapsi. Yatay olarak yerleştirilmiş bir torustaki gradyan ve merkezkaç sürüklenmeleri, dikey sürüklenme akımlarına, yük ayrımına ve plazma polarizasyonuna neden olur (Şekil 4). Ortaya çıkan elektrik alan, tüm plazmayı torusun dış duvarına doğru hareket etmeye zorlar (sözde toroidal sürüklenme). Yandı: Frank-Kamenetsky D.A., Plazma - maddenin dördüncü durumu, 2. baskı, M., 1963: Braginsky S.I., Plazmadaki olaylar, içinde: Plazma teorisinin soruları, v. 1, M., 1063: O Raevsky V.N., Yeryüzünde ve Uzayda Plazma, K., 1980. S. S. Moiseev.

Fiziksel ansiklopedi. 5 cilt halinde. - M .: Sovyet Ansiklopedisi. Genel Yayın Yönetmeni A. M. Prokhorov. 1988 .

Diğer sözlüklerde “YÜKLÜ PARÇACIKLARIN SÜRÜKLENMESİ” nin ne olduğuna bakın:

Yüklü parçacıkların (elektronlar, iyonlar vb.) elektrik alanları gibi dış etkiler altındaki bir ortamda yavaş (termal hareketle karşılaştırıldığında) yönlendirilmiş hareketi. * * * YÜKLÜ PARÇACIKLARIN SÜRÜKLENMESİ YÜKLÜ PARÇACIKLARIN SÜRÜKLENMESİ, yavaş (... Ansiklopedik Sözlük

Yüklü parçacıkların (elektronlar, iyonlar vb.) dış etki altındaki bir ortamda yavaş (termal hareketle karşılaştırıldığında) yönlendirilmiş hareketi, ör. elektrik alanları... Büyük Ansiklopedik Sözlük

yüklü parçacıkların sürüklenmesi- - [A.S. İngilizce-Rusça enerji sözlüğü. 2006] Konular: genel olarak enerji TR yüklü parçacık sürüklenmesi ... Teknik Çevirmen Kılavuzu

Ana harekete eklenen çeşitli nedenlerin etkisi altında yüklü parçacıkların nispeten yavaş yönlendirilmiş hareketi. Yani, örneğin, iyonize bir gazdan elektrik akımı geçtiğinde, hızlarına ek olarak elektronlar da... ... Büyük Sovyet Ansiklopedisi

Yüklü parçacıkların (elektronlar, iyonlar vb.) dış koşullar altında bir ortamda yavaş (termal hareketle karşılaştırıldığında) yönlendirilmiş hareketi. örneğin etki elektrik alanlar... Doğa bilimi. Ansiklopedik Sözlük

Elektrik ve manyetik alanlarda, parçacıkların bu alanların kuvvetlerinin etkisi altında uzaydaki hareketi. Katıların (metaller, yarı iletkenler) plazması için de bazı hükümler ortak olmasına rağmen, plazma parçacıklarının hareketleri aşağıda ele alınmaktadır. Ayırt etmek... ... Fiziksel ansiklopedi

- (Hollanda sürüklenmesi). 1) Geminin doğru yoldan sapması. 2) hareket yönü ile geminin ortası arasındaki açı; geminin tasarımına bağlıdır. 3) Geminin yelkenler altındaki konumu, gemi hafifçe eğilerek yerinde kalacak şekilde konumlandırılmıştır... ... Rus dilinin yabancı kelimeler sözlüğü

Yoğunluğun konacağı kısmen veya tamamen iyonize gaz. ve inkar et. suçlamalar neredeyse aynı. Güçlü bir şekilde ısıtıldığında su buharlaşarak gaza dönüşür. Sıcaklığı daha da artırırsanız termal süreç keskin bir şekilde yoğunlaşacaktır... ... Fiziksel ansiklopedi

Mıknatıs konfigürasyonları Uzun süre şarj tutabilen alanlar. sınırlı bir hacimde parçacıklar veya plazma. Doğal M.l. örneğin manyetiktir. Güneş rüzgarının plazmasını yakalayan ve onu radyasyon şeklinde tutan Dünya'nın alanı. Dünyanın katmanları... ... Fiziksel ansiklopedi

Plazmadaki SÜREÇLER, plazma parametrelerinin uzaysal dağılımlarının eşitlenmesine yol açan dengesiz süreçlerdir: konsantrasyonlar, ortalama kütle hızı ve elektronların ve ağır parçacıkların kısmi sıcaklıkları. Nötr parçacıkların P. p.'sinden farklı olarak... Fiziksel ansiklopedi

3 numaralı ders.
Düzgün olmayan bir manyetik alanda hareket. Sürüklenme yaklaşımı - uygulanabilirlik koşulları, sürüklenme hızı. Düzgün olmayan bir manyetik alanda sürüklenir. Adyabatik değişmez. Çapraz elektrik ve manyetik alanlarda hareket. Herhangi bir kuvvetteki çapraz alanların ve bir manyetik alanın genel durumu.
III. Yüklü parçacıkların sürüklenme hareketi
§3.1. Çapraz homojen alanlarda hareket.
Yüklü parçacıkların çapraz alanlardaki hareketini ele alalım.
sürüklenme yaklaşımında. Sürüklenme yaklaşımı, parçacık hızlarının yönünden bağımsız olarak aynı türdeki tüm parçacıklar için aynı olan belirli bir sabit sürüklenme hızını tanımlamak mümkünse uygulanabilir:
, Nerede
- sürüklenme hızı. Bunun yüklü parçacıkların çapraz hareketler için yapılabileceğini gösterelim.
alanlar. Daha önce gösterildiği gibi manyetik alan, parçacıkların manyetik alan yönündeki hareketini etkilemez. Bu nedenle, sürüklenme hızı yalnızca manyetik hıza dik olarak yönlendirilebilir, yani:
, Ve
, Nerede
. Hareket denklemi:
(GHS'de çarpanı hala yazıyoruz). Daha sonra hızın enine bileşeni için:
genişlemeyi sürüklenme hızı cinsinden değiştiririz:
yani
. Bu denklemi her bileşen için iki ile değiştirelim ve dikkate alalım.
yani,
sürüklenme hızı denklemini elde ederiz:
. Manyetik alanla vektörel olarak çarpıldığında şunu elde ederiz:
. Kuralı dikkate alarak şunu elde ederiz:
, Neresi:

- sürüklenme hızı. (3.1)

.
Sürüklenme hızı, yükün işaretine ve kütleye bağlı değildir; Plazma bir bütün olarak değişir. İlişkiden (3.1) açıkça görüldüğü gibi
sürüklenme hızı ışık hızından daha büyük hale gelir ve dolayısıyla anlamını kaybeder. Ve mesele, göreceli düzeltmeleri dikkate almanın gerekli olması değil. Şu tarihte:
sürüklenme yaklaşımı koşulu ihlal edilecektir. Yüklü parçacıkların manyetik alanda sürüklenmesi için sürüklenme yaklaşımının koşulu, sürüklenmeye neden olan kuvvetin etkisinin, parçacığın manyetik alan içindeki dönüş periyodu sırasında önemsiz olması gerektiğidir; yalnızca bu durumda sürüklenme hızı, sürekli ol. Bu koşul şu şekilde yazılabilir:
buradan sürüklenme hareketinin uygulanabilirliği koşulunu elde ederiz.
alanlar:
.

Yüklü parçacıkların olası yörüngelerini belirlemek için
alanlar, dönme hızı bileşeni için hareket denklemini göz önünde bulundurun :
, Neresi
. Uçağa izin ver ( X,sen) manyetik alana diktir. Vektör frekansla döner
(elektron ve iyon farklı yönlerde döner) düzlemde ( X,sen), modülde sabit kalır.

Parçacığın başlangıç ​​hızı bu dairenin içindeyse parçacık bir episikloid boyunca hareket edecektir.

Alan 2. Denklemin verdiği daire
, bir sikloide karşılık gelir. Vektörü döndürürken her periyotta hız vektörü orijinden geçecektir, yani hız sıfıra eşit olacaktır. Bu momentler sikloidin tabanındaki noktalara karşılık gelir. Yörünge, yarıçaplı bir tekerleğin jantında bulunan bir nokta tarafından tanımlanana benzer
. Sikloidin yüksekliği yani parçacığın kütlesiyle orantılı olduğundan iyonlar elektronlardan çok daha yüksek bir sikloid boyunca hareket edeceklerdir; bu da Şekil 3.2'deki şematik gösterime karşılık gelmez.

Alan 3.Çemberin dışında kalan alan
, yüksekliği ilmekli (hiposikloid) bir trokoide karşılık gelir
. Döngüler hız bileşeninin negatif değerlerine karşılık gelir parçacıklar ters yönde hareket ettiğinde.

HAKKINDA alan 4: Nokta
(
) düz bir çizgiye karşılık gelir. Bir parçacığı başlangıç ​​hızıyla fırlatırsanız
o zaman elektrik ve manyetik kuvvetin gücü zamanın her anında dengelenir, böylece parçacık doğrusal olarak hareket eder. Tüm bu yörüngelerin yarıçaplı bir tekerlek üzerinde bulunan noktaların hareketine karşılık geldiği düşünülebilir.
bu nedenle tüm yörüngeler için boylamsal uzaysal periyot
. Dönem için
Tüm yörüngeler için, elektrik ve manyetik alanların etkilerinin karşılıklı telafisi meydana gelir. Parçacığın ortalama kinetik enerjisi sabit kalır
. Şunu bir kez daha belirtmekte fayda var

Yukarıda çıkarılan tüm sonuçlar, elektrik kuvveti yerine doğrudur.
keyfi güç kullanmak , parçacık üzerinde etkili olan ve
. Keyfi bir kuvvet alanında sürüklenme hızı:

(3.2)

ücrete bağlıdır. Örneğin yer çekimi kuvveti için
:
- yerçekimsel sürüklenmenin hızı.

§3.2. Düzgün olmayan bir manyetik alanda yüklü parçacıkların sürüklenme hareketi.

Manyetik alan uzayda yavaşça değişiyorsa, o zaman içinde hareket eden bir parçacık, yavaş yavaş değişen bir Larmor yarıçapıyla manyetik alan çizgisinin etrafında dolanarak birçok Larmor dönüşü yapacaktır. Parçacığın hareketini değil, onun anlık dönme merkezinin, sözde öncü merkezinin hareketini düşünebiliriz. Bir parçacığın hareketinin öncü bir merkezin hareketi olarak tanımlanması, yani. Bir dönüş sırasında Larmor yarıçapındaki değişiklik Larmor yarıçapının kendisinden önemli ölçüde azsa sürüklenme yaklaşımı uygulanabilir. Alan değişikliklerinin karakteristik uzaysal ölçeği Larmor yarıçapını önemli ölçüde aşarsa bu koşul açıkça karşılanacaktır:
, şu duruma eşdeğerdir:
. Açıkçası, Larmor yarıçapı manyetik alan kuvvetiyle ters orantılı olarak azaldığından, manyetik alan kuvveti ne kadar büyük olursa bu koşul da o kadar iyi yerine getirilir. Homojen olmayan manyetik alanlardaki yüklü parçacıkların birçok hareketi onlara indirgenebileceğinden, genel ilgi çekici bazı durumları ele alalım.

Yüklü bir parçacığın, manyetik alanın düzgün ve eşit yönlendirildiği ancak farklı büyüklüklere sahip olduğu düzlemin soluna ve sağına doğru bir sıçrama ile manyetik alan içindeki hareketi problemini ele alalım (bkz. Şekil 3.5). ), hak olsun H 2 > H 1 . Bir parçacık hareket ettiğinde Larmor çemberi şok düzlemiyle kesişir. Yörünge, değişken Larmor yarıçapına sahip Larmor dairelerinden oluşur ve bunun sonucunda parçacık şok düzlemi boyunca "sürüklenir". Şekil 3.5'ten görülebileceği gibi sürüklenme, manyetik alanın yönüne ve eğimine diktir ve zıt yüklü parçacıklar farklı yönlere doğru sürüklenir. Basit olması açısından parçacığın şok düzlemini normal boyunca kesmesine izin verin. Daha sonra Larmor yarım çevrimlerinin toplamına eşit bir sürede

Şekil 3.5. Manyetik alanda bir sıçrama ile sınırda gradyan kayması.

sol ve sağdaki alan için: parçacık bu düzlem boyunca belirli bir uzunlukta yer değiştirir . Sürüklenme hızı şu şekilde tanımlanabilir: . Nerede  H H 2  H 1 - manyetik alan sıçramasının büyüklüğü ve  H H 2 + H 1  - ortalama değeri.

Sürüklenme ayrıca belirli bir düzlemin solundaki ve sağındaki manyetik alanın büyüklüğü değişmeyip yönü değiştiğinde de meydana gelir (bkz. Şekil 3.6). Sınırın solunda ve sağında, parçacıklar aynı yarıçaptaki Larmor dairelerinde ancak ters yönde dönerler. Sürüklenme, Larmor dairesi arayüz düzlemiyle kesiştiğinde meydana gelir. Parçacığın katman düzlemini normal boyunca kesmesine izin verin, ardından Larmor dairesi boyunca "kesilmelidir"

Şekil 3.6. Manyetik alanın yönünü değiştirirken gradyan kayması

Şekil 3.6'da gösterildiği gibi dikey çapın sağ yarısı elektron için yukarıya, iyon için aşağıya doğru yansıtılmalıdır. Bu durumda Larmor döneminde katman boyunca yer değiştirme açıkça iki Larmor çapı kadardır, dolayısıyla bu durum için sürüklenme hızı şöyledir: .

§3.3. Doğru akım manyetik alanında sürüklenme.
Bir doğru akım iletkeninin homojen olmayan manyetik alanında yüklü parçacıkların sürüklenmesi, her şeyden önce, manyetik alanın akımdan olan mesafeyle ters orantılı olmasıyla ilişkilidir, bu nedenle yüklü bir parçacığın gradyan kayması olacaktır. onun içinde hareket ediyor. Ayrıca sürüklenme, manyetik alan çizgilerinin eğriliğiyle de ilişkilidir. Bu kuvvetin sürüklenmeye neden olan iki bileşenini ele alalım ve buna göre sürüklenmenin iki bileşenini elde edelim.
madde 3.3.1. Diyamanyetik (gradyan) kayma.
Gradyan kaymasının mekanizması, parçacığın yörüngenin farklı noktalarında farklı dönme yarıçaplarına sahip olmasıdır: zamanın bir kısmını daha güçlü bir alanda, bir kısmını daha zayıf bir alanda geçirir. Dönme yarıçapının değiştirilmesi sürüklenmeye neden olur (Şekil 3.7). Bir alan çizgisi etrafında dönen yüklü bir parçacık, eşdeğer dairesel akımın manyetik dipolü olarak düşünülebilir. Gradyan kayma hızının ifadesi, düzgün olmayan bir alanda manyetik dipol üzerine etki eden kuvvetin bilinen ifadesinden elde edilebilir:
- diyamanyetik kuvvet, manyetik dipolü güçlü bir alandan dışarı iter;
,
, Nerede Bir parçacığın kinetik enerjisinin manyetik alana dik bileşeni. Gösterildiği gibi manyetik alan için aşağıdaki ilişki geçerlidir:
, Nerede R cr- kuvvet çizgisinin eğrilik yarıçapı, - birim normal vektör.

Diyamanyetik (gradyan) sürüklenmenin hızı, burada - güç hattına çift normal. Binormal boyunca sürüklenmenin yönü elektronlar ve iyonlar için farklıdır.

Ders No. 3. YÜKLÜ PARÇACIKLARIN SÜRÜKLENME HAREKETİ Düzgün olmayan bir manyetik alanda hareket. Sürüklenme yaklaşımı - uygulanabilirlik koşulları, ders No. 3.
YÜKLÜ PARÇACIKLARIN SÜRÜKLENME HAREKETİ
Düzgün olmayan bir manyetik alanda hareket. Sürüklenme yaklaşımı - uygulanabilirlik koşulları,
sürüklenme hızı. Düzgün olmayan bir manyetik alanda sürüklenir. Adyabatik değişmez.
Çapraz elektrik ve manyetik alanlarda hareket.
Çapraz homojen EH alanlarında hareket.
Ayırt etmek mümkünse sürüklenme yaklaşımı uygulanabilir.
aynı türdeki tüm parçacıklar için aynı sabit hız
parçacık hızlarının yönünden bağımsız olarak sürüklenme. Manyetik alan değil
Parçacıkların manyetik alan yönündeki hareketini etkiler. Bu nedenle hız
sürüklenme yalnızca manyetik alana dik olarak yönlendirilebilir.
EH
VDR c
H2
- sürüklenme hızı.
Sürüklenme hareketinin uygulanabilirlik koşulu E H
alanlarda:
e
V
H
C
Yüklü parçacıkların alanlardaki olası yörüngelerini belirlemek için şunları düşünün:
dönme hızı bileşeni için hareket denklemi:
. Q
sen
C
ah

Sürüklenme yaklaşımının koşulu karşılanmazsa, yani elektrik alanının etkisinde veya etkisinde magnezyum etkisi ile telafi edilmezse

Düzgün olmayan bir manyetik alanda yüklü parçacıkların sürüklenme hareketi.

Yüklü parçacıkların manyetik alan sıçraması düzlemi boyunca sürüklenmesi. Gradyan kayması.

Doğru akım manyetik alanında sürüklenme.

Merkezkaç (ataletsel) sürüklenme.

Polarizasyon kayması.

10. Toroidal sürüklenme ve dönme dönüşümü

Yüklü bir parçacığın bir elektrik alanındaki toplam hareket hızının iki bileşeni vardır: termal kaotik hareketin hızı. w ve alanın etkisi altında yön hızı sen.

. (1.5)

D

Pirinç. 1.1. Verilenlere bağlı olarak havadaki elektron sürüklenme hızı

elektrik alan kuvveti

Şekil 1.1, havadaki elektron sürüklenme hızının değerlere bağımlılığını göstermektedir. e/N.

Genel olarak sürüklenme hızı

, (1.6)

Nerede k- denir hareketlilik. Bu değerin özelliği hem iyonlar hem de elektronlar için havadaki hareketlilik değerlerinin neredeyse sabit olduğu geniş bir yoğunluk değerleri aralığının bulunmasıdır.

Bir deşarjın gelişimine karşılık gelen alan değerleri aralığındaki iyonlar için ve normal gaz koşulları altında, havadaki hareketlilik değerleri İLE ve  = 2,0 cm2 /Vs ve İLE ve  = 2,2 cm2 /Vs.

Elektronlar için İLE e = (45)10 2 cm 2 /Vs, görülebileceği gibi iyonlarınkinden iki kat daha yüksektir.

1.4. Darbe iyonizasyon katsayısı

Bu katsayı, gaz deşarjı teorisinde kullanılan en önemli özelliktir ve deşarjın gelişmesine yol açan ana reaksiyonu belirler.

Darbe iyonizasyonu şu şekildeki bir reaksiyonla temsil edilebilir:

e + M  M + + 2e,

burada M bir gazın atomu veya molekülüdür. Darbe iyonizasyon katsayısı, bir elektronun alan boyunca 1 cm'lik bir yol boyunca gerçekleştirdiği iyonizasyon olaylarının sayısına eşittir. İyonlaşma enerjisi  K

İyonlaşma enerjisi, eV  Genellikle belirtilen darbe iyonlaşma katsayısı

, (1.7)

Nerede Birinci Townsend darbe iyonizasyon katsayısı olarak da adlandırılan bu katsayı, elektronlarla çarpışma sırasında gaz moleküllerinin iyonlaşması sonucu elektrotlar arasındaki boşlukta oluşan akımın artmasıyla belirlenir. İyonlaşma süreci yeni serbest elektronların oluşumuna yol açar. Bu serbest elektronlar da iyonizasyona, yani yeni elektronların oluşumuna yetecek alan enerjisini elde ederler. Düzgün alanlı bir boşlukta akan akım artar ve şu ifadeyle verilir: D - boşluğun uzunluğu (santimetre cinsinden) ve Ben

0  başlangıç ​​akım değeri. Darbe iyonizasyon katsayısı, bir elektronun alan boyunca 1 cm'lik bir yol boyunca gerçekleştirdiği iyonizasyon olaylarının sayısına eşittir. İyonlaşma enerjisi   Darbe iyonizasyon katsayısı, bir elektronun alan boyunca 1 cm'lik bir yol boyunca gerçekleştirdiği iyonizasyon olaylarının sayısına eşittir. İyonlaşma enerjisi İyonlaşma elektron enerjisinde gerçekleştiğinden  ve, elektronun elde ettiği enerji, alana ve gaz yoğunluğuna, ardından iyonlaşma olasılığına ve dolayısıyla katsayıya göre belirlenen ortalama serbest yola bağlıdır. N alana ve gaz moleküllerinin konsantrasyonuna bağlı olmalıdır veya onun baskısı R  /N = . Deneyler gerçekten bir bağımlılığın olduğunu doğruluyor(e/N F  /veya onun baskısı= . Deneyler gerçekten bir bağımlılığın olduğunu doğruluyor(e/veya onun baskısı) veya

, (1.8)

) ve atmosferik basınç düzeyindeki gaz basınçlarında, bu bağımlılık aşağıdaki formdaki bir denklemle iyi bir şekilde tanımlanır: nerede nerede A VeİÇİNDE

 gaza bağlı sabitler.  /N = . Deneyler gerçekten bir bağımlılığın olduğunu doğruluyor(e/NŞek. 1.2 deneysel bağımlılığı gösterir ) hava için. Davranış/N e

genellikle azaltılmış alan gücü olarak adlandırılır.

İLEPirinç. 1.2. İyonlaşma ve yapışma katsayılarının bağımlılıkları ve) hava için. Davranış / N