Ионизационное равновесие

ИОНИЗАЦИОННОЕ РАВНОВЕСИЕ, стационарное состояние ионизованного газа (плазмы), при котором в определённых количествах присутствуют ионы разных кратностей ионизации. Ионизационное равновесие определяется балансом прямых и обратных процессов - ионизации и рекомбинации ионов и электронов - и зависит от температуры Т и плотности n плазмы, а также от внешних воздействий (интенсивности электромагнитного излучения, плотности потока ионизирующих частиц и т.п.). Зависимости концентрации n_Z ионов с зарядом Z от Т существенно различны при больших и малых n из-за различия механизмов рекомбинации (ионизация при отсутствии внешнего облучения во всех случаях обусловлена столкновениями атомов и ионов с электронами). При больших n преобладает столкновительная рекомбинация ионов и электронов, то есть ионизационное равновесие обусловлено балансом двух взаимно обратных процессов с участием электронов. Это означает, что имеет место локальное термодинамическое равновесие и n_Z полностью определяются макропараметрами - температурой Т и электронной концентрацией n_е. При низких n преобладает двухчастичная рекомбинация ионов и электронов с участием фотонов и процессы рождения и гибели не являются взаимно обратными. В этом случае локальное термодинамическое равновесие не имеет места, а n_Z зависит не только от макропараметров, но и от характеристик элементарных процессов. Этот случай реализуется в условиях солнечной короны (n_e порядка 10¹⁴ см^-3), поэтому называется коронарным равновесием.

Лит. смотри при ст. Ионизация.

А. А. Кудрявцев.