|
|
и электронов в достаточно широком диапазоне вх изменений.
Наряду с молекулярными ионами для К. п. характерно образование комплексных или кластерных ионов. Напр., в сверхкрнтич. области гелия в ионном кластере число атомов может достигать неск. сотен. В тяж╦лых инертных газах, где существенны поляризац. взаимодействия атомов, образуются также и электронные кластеры.
Рис. 2. Зависимость привед╦нной напряж╦нности электрического поля (Е/р) в столбе разряда от тока I при разных значениях давлении р и температуры Т: J, gt з ≈ при Т= = 77 К ир^5,35;9,4 и 19,4 мм рт. ст.; 4, 5, 6 ≈ при Т= = 4,2 К и р = 5,12; 9,28 и 19,3 мм рт.
О-
г
о"*≈ е- ≈ -%≈4
В 1.2 3 /,IQ-JA
При криогенных темп-pax и больших плотностях в гелии в результате обменного взаимодействия электрона с атомными электронами возможно образование вокруг рассматриваемого электрона полости («пузырька»), движущейся вместе с электроном под действием электрич. поля. Напр., при 4,2 К и плотности атомов иа = 1,5Х X 1021 см~3 размер полости составляет 38 аа (д└ ≈ боров-ский радиус), а энергия связи ОД эВ. Образование по-лоети резко снижает подвижность электрона. На рис. 3 (кривая 7) показано такое снижение подвижности
см
fleiCM2*B
ЮОО
Рис. 3. Подвижность электровоз в записи мости от плотности гелия при различных температурах: 1 ≈ 20.ЗК; г ≈ 52,8 К; 3 ≈ 77,3 К; 4 ≈
160 К; 5 ≈ \ie~n~'"
[аппроксимация теоретической зависимости (j,(na) без уч╦та образования полости вокруг электрона].
Q.
Исследования К. п. по существу только начинаются. Особый интерес должны, в частности, представлять эффекты ыеидеальности К. п. при больших степенях ионизации. Однако К. п. и с малой степенью ионизации выделяется среди известных видов плазмы, прежде всего по сложности е╦ состава и весьма нетривиальной
кинетике.
Лит.: Смирнов Б, М., Ионы и возбужденные атомы в плазме, М., 1974; Самоваров В. Н,, Особенности де-ионизации криогенной гелиевой плазмы, в кн.: Химия плазмы, в. 8, М,, 1981, с, 38; Храпа к А. Г., Якубов И. Т,, Электроны Б плотных газах и плазме, М., 1981; А с и н о в-сний Э, И., Кириллин А. В., Раковец А. А,, Криогрнные разряды, М., 1988. Э. И. Асиновский. КРИОГЕННАЯ ТРАНСЗВУКОВАЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКАЯ ТРУБА ≈ трансзвуковая аэродинамическая труба, в к-рой для получения больших значений Рей-
нолъдса числа Re используется охлаждение рабочего газа до криогенных температур, лишь немного превышающих темп-ру его равновесной конденсации. При определении аэродинамич. характеристик тел с уч╦том вклада вязкости воздуха (влияние трения п вихреобра-зования) необходимо, чтобы число Re модели, испытываемой в аэродинамич. трубе, равнялось числу Re летат. аппарата, движущегося в атмосфере. В обычных трансзвуковых аэродинамкч, трубах для получения больших значений числа Re≈vlp/^i (где о ≈ скорость пол╦та, I ≈ характерный размер тела, р ≈ плотность, д ≈ коэф, динамич. вязкости воздуха) увеличивают плотность р газа, обтекающего модель, повышая давление в рабочей части при неизменной темн-рс, и увеличивают размер испытуемой модели I. При атом быстро раст╦т мощность привода аэродинампч, трубы пропорционально (при неизменной скорости и) плотности р и квадрату линейного размера I".
С уменьшением темп-ры рабочего газа при неизмен* ных давлении и Маха числе М=и/а (где а ≈ местная скорость звука) вязкость уменынаетсн, а плотность раст╦т и, хотя скорость v падает, число Рейнольдса Re обтекания модели фиксиров. размера I увеличивается. Т. к. скоростной напор обтекающего модель по- ^' 10_ тока ?≈ pt>2/2 не взменя- Ле етсяпри уменьшении тем- 12 пературы, то действующие на модель силы, пропорциональные скоростному напору (см. Аэродинамические коэффициенты), в
Сравнительные характеристики обычных и криогенных трансзвуковых аэродинамических труб: 3. ≈ область характеристик обычных транс-any новых аэродинамических труб: 2 ≈ криогенных; ∙ ≈ существующие самол╦ты; О ≈ проектируемые самол╦ты.
К. т, а. т. не увеличиваются с ростом числа Не. По схеме К. т. а. т. аналогична обычной трансзвуковой аэродинамич. трубе, но для снижения темп-ры рабочего газа в него через систему форсупок впрыскивается жидкий азот. На рис. а качестве примера приведены области режимов моделирования, обеспечиваемые обычными трансзвуковыми аэродинамич. трубами и NTF (национальной трансзвуковой аэродинамич, трубой) NASA, а также крейсерские режимы пол╦та транспортных самол╦тов. Труба NTF имеет поперечные размеры рабочей части 2,5Х2Т5 м, работает при давлении ^9 атм, темп-ре торможения 78≈340 К и макс, расходе жидкого азота 550 кг/с.
Лит.: Состояние разработок в области создания криогенных аэродинамических труб, М., 1986; Р о 1 h a m u s E.G., The large second generation of cryogenic tunnels, «Astron. and Aeronautics», 1981, v. 19, X* 10, p. 38. М. Я. Юделович,
КРИОСТАТ (от греч. kryos ≈ холод, мороз и sta-tos ≈ стоящий, неподвижный) ≈ прибор для проведения низкотемпературных физ. исследований или тер-мостатирования разл. объектов при низких (90≈0,ЗК) и сверхнизких (Г<0,3 К) темп-pax. К. различаются как по физ. процессу, приводящему к охлаждению либо к поддержанию заданной темп-ры, так и по используемому хладагенту.
Криостат откачки паров криожидкостей. Для получения и поддержания низких темп-р обычно применяют сжиженные газыт помещаемые в сосуды Дьюара. Откачивая пары этих газов, удается перекрыть следующие интервалы темп-р: 90≈55 К (кислород); 78≈63 К (азот); 27≈24,5 К (неон); 20,4≈14 К (водород); 4,2 ≈ 1,ОК (4Не). Для получения темп-р Т<\ К (до 0,3 К) используют 3Не, к-рый имеет более низкую, чем 4Не, темп-ру кипения и не образует сверхтекучих пл╦нок на стенках откачиваемых камер (см. Гелий жидкий). Для тснлопзо-
и
о
493
