HrushinskijAA_K-voprosu-ob-izmerenii-elekt-poley_1984
неискаженной среде. Поскольку нашей целью является измерение электрических полей в атмосфере, то "ниже в виде графиков, таблиц, отдельных чисел будут приведены параметры атмосферы, которые используются в дальнейшем. Большинство параметров заимствовано из работ /5,14,15/. График высотного хода ион ной и электронной концентрации приведены на рис. I.I, /14/. Из этого графика со всей очевидностью следует, что вкладом свободных электронов в процессы переноса заряда на высотах до 40 км можно полностью пренебречь. Как видно из таблицы I.I длина свободного пробега (Я ) ионов значительно меньше как дебаевского радиуса, так и ха рактерных размеров электродов (Л'10 см), так что процесс переноса заряда может быть описан диффузионными уравнениями. Концентрация ионов в атмосфере значительно ниже концентрации нейтральных частиц, поэтому коэффициенты диффузии должны учи тывать рассеяние только на нейтральных частицах, обратным влиянием заряженных частиц на нейтральный газ можно заведомо пренебречь. Коэффициенты диффузии для отрицательных и поло жительных ионов в зависимости от высоты приведены в таблице I.I. Ионизация атмосферы не является равновесной /5/, а опре деляется ионизирующим излучением, связанным с космическими лучами, примесью радиоактивных атомов в атмосфере (радон, то- рон), радиоактивностью верхних слоев Земли. Вблизи поверхнос ти Земли все эти источники создают примерно 10 пар ионов/см"^* •сек, причем на долю космических лучей приходится 2 пары и примерно по 4 пары на два других источника. Ход общей интен сивности ионизации с высотой приведен на рис. 1.2. Гибель в объеме ионов определяется эффективным коэффициентом рекомби нации даС , значение ноторого у поверхности Земли составляет ~ 1.6 10“® см^/сек, помимо этого ионы будут погибаъ на сте нке измерительного электрода. Обычно в работах по теории зон дов Ленгмюра принимается, что вероятность гибели ионов на стенке равна единице. Это дает возможность принять граничные условия на электроде в виде /? + = 0. Однако, при измерении в атмосфере следует проявлять осторожность по поводу такого ус ловия. Граничные условия в плотной среде ставятся с точностью до длины свободного пробега. Поэтому, если в результате фото эффекта, из электрода выбиваются электроны, то все они прили- 4
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz