2.2. Atmospheric pressure plasmas:

2.2. Atmospheric pressure plasmas: LTE or non-LTE?
The Local Thermodynamic Equilibrium notion [3] is really important, especially for a spectroscopic study of the plasma, since the determination of the plasma parameters (particles distribution functions; electron, excitation, vibration temperatures...) is based on relationships which differ for plasmas in LTE or not.
2.2.1. LTE plasmas LTE plasma requires that transitions and chemical reactions are governed by collisions and not by radiative processes. Moreover, collision phenomena have to be micro-reversible. It means that each kind of collision must be balanced by its inverse (excitation/deexcitation; ionization/recombination; kinetic balance) [4].
Moreover LTE requires that local gradients of plasma properties (temperature, density, thermal conductivity) are low enough to let a particle in the plasma reach the equilibrium: diffusion time must be similar or higher than the time the particle need to reach the equilibrium [5]. For LTE plasma, the heavy particles temperature is closed to the electrons temperature (ex: fusion plasmas).
According to the Griem criterion [6], an optically thin homogeneous plasma is LTE if the electron density fulfills: ne ¼ 9:1023 E21 EHþ 3 kT EHþ m3 where ˝ E21 represents the energy gap between the ground state and the first excited level,
EH+ = 13.58 eV is the ionization energy of the hydrogen atom
T is the plasma temperature.
This criterion shows the strong link that exists between the required electron density for LTE and the energy of the first excited state.
Those rules for LTE are very strict. Thus most of the plasmas deviate from LTE, especially all types of low density plasma in laboratories.
2.2.2. Non-LTE plasmas
Departure from Boltzmann distribution for the density of excited atoms can explain the deviation from LTE. Indeed, for low-lying levels, the electron-induced deexcitation rate of the atom is generally lower than the corresponding electroninduced excitation rate because of a significant radiative deexcitation rate [4].
Another deviation from LTE is induced by the mass difference between electrons and heavy particles. Electrons move very fast whereas heavy particles can be considered static: electrons are thus likely to govern collisions and transitions phenomena. Deviations from LTE are also due to strong gradients in the plasma and the associated diffusion effects.
It has been shown that the LTE distribution can be partial. For example, LTE can be verified for the levels close to ionization threshold [7] (e.g., 5p levels and higher, in argon plasma): such plasmas are pLTE (partial LTE).
The non-LTE plasmas can be described by a twotemperature model: an electron temperature (Te) and a heavy particle temperature (Th). Regarding the huge mass difference between electrons and heavy particles, the plasma temperature (or gas temperature) is fixed by Th. The higher the departure from LTE, the higher the difference between Te and Th is.
Table 1 sums up the main characteristics of LTE and nonLTE plasmas. More details on LTE and deviations from LTE are developed in the books by Huddlestone and Leonard [8], Griem [9], Lochte-Holtgreven [10] and Mitchner and Kruger [11].

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

2.2. ความดันบรรยากาศ plasmas: LTE LTE ไม่ใช่หรือ ความสมดุลทางอุณหพลศาสตร์ภายใน [3] เป็นสำคัญจริง ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการศึกษาด้านพลาสม่า ตั้งแต่กำหนดพารามิเตอร์พลาสมา (อนุภาคกระจายฟังก์ชัน อิเล็กตรอน ในการกระตุ้น การสั่นสะเทือนอุณหภูมิ...) ขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์ที่แตกต่างสำหรับ plasmas ใน LTE หรือไม่ 2.2.1 การ LTE plasmas LTE พลาสม่าต้องว่า ช่วงการเปลี่ยนภาพและปฏิกิริยาเคมีเป็นไป โดยไม่เกิดการชน และไม่ radiative กระบวน นอกจากนี้ ปรากฏการณ์ชนต้องไมโครสามารถย้อนกลับ หมายความ ว่า ต้องสมดุลการชนแต่ละชนิด โดยผกผันของ (ในการกระ ตุ้น/deexcitation; ionization/recombination ดุลเดิม ๆ) [4] นอกจากนี้ LTE ต้องไล่ระดับสีภายในของพลาสม่าคุณสมบัติ (อุณหภูมิ ความหนาแน่น การนำความร้อน) ต่ำพอที่ให้อนุภาคในพลาสมาหมายถึงสมดุล: แพร่เวลาต้องสูงกว่าเวลาอนุภาคต้องถึงสมดุล [5] หรือคล้ายกัน ในพลาสม่า LTE ปิดอุณหภูมิอนุภาคหนักอุณหภูมิอิเล็กตรอน (ex: plasmas ฟิวชั่น) ตามเกณฑ์ Griem [6], พลาสม่าเหมือนเป็น optically บางเป็น LTE ตามความหนาแน่นอิเล็กตรอน: kT 9:1023 E21 EHþ 3 มุ¼ EHþ m3 ซึ่ง˝ E21 แทนช่องว่างพลังงานระหว่างสถานะพื้นและตื่นเต้นระดับแรก EH + = 13.58 eV เป็นพลังงาน ionization ของอะตอมไฮโดรเจน T คือ อุณหภูมิของพลาสมา เกณฑ์นี้แสดงเชื่อมโยงแข็งแรงที่อยู่ระหว่างความหนาแน่นอิเล็กตรอนต้องสำหรับ LTE และพลังงานของรัฐแรกตื่นเต้น กฎสำหรับ LTE จะเข้มงวดมาก ดังนั้น ส่วนใหญ่ของ plasmas แตกต่างจาก LTE พลาสม่าความหนาแน่นต่ำในห้องปฏิบัติการโดยเฉพาะอย่างยิ่งทุกชนิด 2.2.2 การ LTE ไม่ plasmas ออกจากตัวโบลทซ์มานน์กระจายความหนาแน่นของอะตอมตื่นเต้นสามารถอธิบายความแตกต่างจาก LTE แน่นอน ระดับราบ อัตรา deexcitation เกิดจากอิเล็กตรอนของอะตอมได้โดยทั่วไปต่ำกว่าอัตราในการกระตุ้น electroninduced ที่เกี่ยวข้องเนื่องจากอัตรา deexcitation radiative สำคัญ [4] ความแตกต่างโดยรวมระหว่างอิเล็กตรอนและอนุภาคหนักจะเกิดจากความแตกต่างอื่นจาก LTE อย่างรวดเร็วในขณะที่อนุภาคหนักถือได้ว่าคงย้ายอิเล็กตรอน: อิเล็กตรอนจึงมีแนวโน้มการควบคุมปรากฏการณ์ที่ไม่เกิดการชนและการเปลี่ยน ความเบี่ยงเบนจาก LTE ก็เนื่องจากการไล่ระดับสีที่แข็งแกร่งในสม่าและผลกระทบจากการแพร่ที่เกี่ยวข้อง มันได้รับการแสดงว่า การกระจายของ LTE สามารถบางส่วน ตัวอย่าง LTE สามารถตรวจสอบในระดับใกล้กับขีดจำกัด ionization [7] (เช่น p 5 ระดับ และสูงก ว่า อาร์กอนพลาสมา): เช่น plasmas เป็น pLTE (LTE บางส่วน) Plasmas ไม่ใช่ LTE สามารถอธิบาย โดยแบบ twotemperature: อุณหภูมิอิเล็กตรอน (Te) และอุณหภูมิอนุภาคหนัก (Th) เรื่องใหญ่รวมความแตกต่างระหว่างอิเล็กตรอนและอนุภาคหนัก พลาสมาอุณหภูมิ (หรืออุณหภูมิก๊าซ) ได้รับการแก้ไข โดยชาญ ยิ่งออกจาก LTE มีความแตกต่างสูงระหว่าง Te และ Th ตารางที่ 1 ผลรวมค่าลักษณะหลักของ LTE และ nonLTE plasmas มีพัฒนารายละเอียดเพิ่มเติมใน LTE และเบี่ยงเบนจาก LTE ในหนังสือ โดยฮัดเดิลสโตน และ Leonard [8], [9] Griem, Lochte-Holtgreven [10] และ Mitchner เกอร์ [11]

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

2.2 พลาสมาความดันบรรยากาศ: LTE หรือไม่ LTE
ท้องถิ่นอุณหคิดสมดุล [3] เป็นสิ่งสำคัญมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการศึกษาของพลาสม่าสเปกโทรสโกตั้งแต่การกำหนดค่าพารามิเตอร์พลาสมา (อนุภาคฟังก์ชั่นการกระจายอิเล็กตรอนกระตุ้นอุณหภูมิการสั่นสะเทือน .. ) จะขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์ที่แตกต่างกันสำหรับพลาสม่าใน LTE หรือไม่.
2.2.1 พลาสม่า LTE พลาสมา LTE ต้องการให้เปลี่ยนและเกิดปฏิกิริยาทางเคมีถูกควบคุมโดยการชนกันและไม่ได้โดยกระบวนการรังสี นอกจากนี้ปรากฏการณ์การปะทะกันจะต้องมีไมโครย้อนกลับ ก็หมายความว่าชนิดของการปะทะกันแต่ละคนจะต้องมีความสมดุลโดยที่ตรงกันข้าม (การกระตุ้น / deexcitation; ไอออนไนซ์ / รวมตัวกันอีกสมดุลการเคลื่อนไหว). [4]
นอกจากนี้ LTE กำหนดว่าการไล่ระดับสีในท้องถิ่นของคุณสมบัติพลาสม่า (อุณหภูมิความหนาแน่นของการนำความร้อน) อยู่ในระดับต่ำพอที่จะ ให้อนุภาคในพลาสมาถึงสมดุล: เวลาที่จะต้องมีการแพร่กระจายที่คล้ายกันหรือสูงกว่าเวลาที่อนุภาคต้องไปถึงสมดุล [5] สำหรับพลาสม่า LTE อุณหภูมิอนุภาคหนักปิดให้อิเล็กตรอนอุณหภูมิ. (เช่นพลาสมาฟิวชั่น)
ตามเกณฑ์ Griem [6] เป็นพลาสม่าเป็นเนื้อเดียวกันบางสายตาเป็น LTE ถ้าความหนาแน่นของอิเล็กตรอนตอบสนอง: ภาคตะวันออกเฉียงเหนือ¼ 9: 1,023 E21 EHþ 3 โฮเทEHþ m3 ที่˝ E21 แสดงให้เห็นถึงช่องว่างพลังงานระหว่างสภาพพื้นดินและระดับความตื่นเต้นครั้งแรก
EH + = 13.58 eV เป็นพลังงานไอออไนซ์ของอะตอมไฮโดรเจน
T คืออุณหภูมิพลาสมา.
เกณฑ์นี้แสดงให้เห็นความเชื่อมโยงที่แข็งแกร่งที่มีอยู่ระหว่างที่จำเป็น ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนสำหรับ LTE และพลังงานของรัฐตื่นเต้นแรก.
กฎเหล่านั้นสำหรับ LTE ที่เข้มงวดมาก ดังนั้นส่วนใหญ่ของพลาสมาเบี่ยงเบนไปจาก LTE โดยเฉพาะอย่างยิ่งทุกประเภทของพลาสม่าความหนาแน่นต่ำในห้องปฏิบัติการ.
2.2.2 พลาสมา Non-LTE
ออกเดินทางจาก Boltzmann กระจายความหนาแน่นของอะตอมตื่นเต้นสามารถอธิบายการเบี่ยงเบนจากของ LTE อันที่จริงในระดับที่อยู่ในระดับต่ำ, อัตราการ deexcitation อิเล็กตรอนที่เกิดขึ้นของอะตอมโดยทั่วไปต่ำกว่าอัตราการกระตุ้น electroninduced ที่สอดคล้องกันเนื่องจากมีอัตรา deexcitation รังสีอย่างมีนัยสำคัญ [4].
การเบี่ยงเบนจาก LTE ก็คือเกิดจากความแตกต่างของมวลระหว่างอิเล็กตรอนและ อนุภาคหนัก อิเล็กตรอนย้ายอย่างรวดเร็วในขณะที่อนุภาคหนักสามารถได้รับการพิจารณาแบบคงที่: อิเล็กตรอนจึงมีแนวโน้มที่จะควบคุมการชนและการเปลี่ยนปรากฏการณ์ เบี่ยงเบนไปจาก LTE นอกจากนี้ยังเกิดจากการที่แข็งแกร่งในการไล่ระดับสีพลาสม่าและผลกระทบการแพร่กระจายที่เกี่ยวข้อง.
มันแสดงให้เห็นว่าการกระจาย LTE สามารถบางส่วน ยกตัวอย่างเช่น LTE สามารถตรวจสอบได้ในระดับใกล้เคียงกับเกณฑ์ไอออนไนซ์ [7] (เช่น 5p ระดับที่สูงขึ้นในพลาสมาอาร์กอน). พลาสมาดังกล่าว PLTE (บางส่วน LTE)
พลาสมาที่ไม่ LTE สามารถอธิบายได้ด้วย twotemperature รูปแบบ: อุณหภูมิอิเล็กตรอน (Te) และอุณหภูมิอนุภาคหนัก (Th) เกี่ยวกับความแตกต่างมากระหว่างมวลของอิเล็กตรอนและอนุภาคหนักอุณหภูมิพลาสม่า (หรืออุณหภูมิแก๊ส) ได้รับการแก้ไขโดย Th สูงกว่าเดินทางออกจาก LTE ที่สูงกว่าความแตกต่างระหว่าง Te และ Th คือ.
ตารางที่ 1 ผลรวมถึงลักษณะสำคัญของ LTE และพลาสมา nonLTE รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยว LTE และเบี่ยงเบนไปจาก LTE มีการพัฒนาในหนังสือฮัดเดิ้ลและลีโอนาร์ [8], Griem [9], Lochte-Holtgreven [10] และ Mitchner และ Kruger [11]

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

2.2 . พลาสมาความดันบรรยากาศ : LTE LTE หรือไม่ ? ท้องถิ่น thermodynamic สมดุลความคิด
[ 3 ] เป็นสำคัญ โดยเฉพาะเรื่องการศึกษาสมบัติของพลาสมา เนื่องจากความตั้งใจของพลาสมาพารามิเตอร์ ( อนุภาคฟังก์ชันการกระจาย อิเล็กตรอน และ อุณหภูมิ . . . . . . . แรงสั่นสะเทือน ) ตามความสัมพันธ์ที่แตกต่างกันสำหรับพลาสมาใน LTE หรือไม่ .
2.2.1 .พลาสมาพลาสมา LTE LTE มีปฏิกิริยาและการเปลี่ยนสารเคมีที่ถูกควบคุมโดยการชนกันและไม่โดยกระบวนการกระจาย . นอกจากนี้ปรากฏการณ์การชนต้องเป็นไมโครที่พลิกกลับได้ มันหมายถึงชนิดของแต่ละชนต้องมีความสมดุล โดยตรงกันข้าม ( i / deexcitation ; ไอ / การสมดุลจลน์ ) [ 4 ]
นอกจากนี้ต้องการให้ท้องถิ่นไล่สี LTE คุณสมบัติของพลาสมา ( อุณหภูมิ ความหนาแน่น ค่าการนำความร้อน ) ต่ำพอที่จะให้อนุภาคในพลาสมาถึงสมดุล : เวลาแพร่ต้องใกล้เคียงหรือสูงกว่าเวลาที่อนุภาคจะต้องถึงสมดุล [ 5 ] สำหรับ LTE , พลาสมาอนุภาคหนักอุณหภูมิใกล้เคียงกับอุณหภูมิอิเล็กตรอน ( อดีต : ฟิวชั่นพลาสมา )
ตามไป griem เกณฑ์ [ 6 ] , พลาสมาเป็นเนื้อเดียวกันด้านข้างบาง LTE ถ้าความหนาแน่นของอิเล็กตรอนตอบสนอง : เน่¼ 9:1023 e21 เอ๋þ 3 เคที เอ๊ะþ M3 ที่˝ e21 หมายถึงพลังงานสถานะพื้นและช่องว่างระหว่างระดับตื่นเต้นก่อน
เอ๊ะ = 13.58 EV เป็นพลังงานไอออไนเซชันของอะตอมไฮโดรเจน
T คือ พลาสมาอุณหภูมิ
เกณฑ์นี้จะแสดงลิงค์ที่แข็งแกร่งระหว่างต้องการความหนาแน่นของอิเล็กตรอนสำหรับ LTE และพลังงานของรัฐตื่นเต้นครั้งแรก
กฎสำหรับ LTE จะเข้มงวดมาก ดังนั้นส่วนใหญ่ของพลาสมาเบี่ยงเบนจาก LTE โดยเฉพาะอย่างยิ่งชนิดทั้งหมดของพลาสมาความหนาแน่นต่ำในห้องปฏิบัติการ
2.2.2 .
ไม่ใช่ LTE พลาสมาออกเดินทางจาก Boltzmann กระจายความหนาแน่นของอะตอมตื่นเต้นสามารถอธิบายความเบี่ยงเบนจาก LTE . แน่นอน สำหรับระดับต่ำ , อัตราการ deexcitation อิเล็กตรอนของอะตอมโดยทั่วไปจะต่ำกว่าอัตราที่ electroninduced ความตื่นเต้นเพราะอัตรา [ deexcitation radiative (
1 ]อีกส่วนเบี่ยงเบนจาก LTE เกิดจากความแตกต่างระหว่างมวลอิเล็กตรอนและอนุภาคหนัก อิเล็กตรอนเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วมากในขณะที่อนุภาคหนักถือได้ว่าคงที่ : อิเล็กตรอนจึงมีแนวโน้มที่จะครองการชนกันและการเปลี่ยนแปลงของปรากฏการณ์ การเบี่ยงเบนจาก LTE ยังเนื่องจากการไล่สีที่แข็งแกร่งในพลาสมาและเกี่ยวข้องการแพร่กระจายผล .
มันได้ถูกแสดงว่าการ LTE ได้บางส่วน ตัวอย่างเช่น ระบบสามารถตรวจสอบได้ในระดับใกล้เคียงกับไอออไนเซชัน ( [ 7 ] ( เช่น 5P และระดับที่สูงขึ้นในอาร์กอนพลาสมา ) เช่น พลาสมาเป็น plte ( LTE ) ) .
ไม่ใช่ LTE พลาสมาสามารถอธิบายโดย twotemperature รุ่น : อิเล็กตรอนที่อุณหภูมิ ( Te ) และอุณหภูมิ ( อนุภาคหนัก th )เกี่ยวกับความแตกต่างระหว่างอิเล็กตรอนและอนุภาคขนาดใหญ่มวลหนัก พลาสมาอุณหภูมิ ( หรืออุณหภูมิแก๊ส ) แก้ไขโดย th สูงจาก LTE , ที่สูงขึ้น ความแตกต่างระหว่างเตและ th คือ
โต๊ะ 1 สรุปลักษณะหลักของระบบ nonlte พลาสมา . รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับ LTE LTE และส่วนเบี่ยงเบนจากรูปแบบในหนังสือโดย huddlestone และลีโอนาร์ด [ 8 ]griem [ 9 ] , Lochte holtgreven [ 10 ] และ mitchner และครูเกอร์ [ 11 ]