Физико-химические процессы в плазме воздуха тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.04 ВАК РФ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Физико-химические и технологические аспекты применения неравновесной плазмы

1.2. Общий подход к анализу процессов в неравновесной плазме

1.3. Физико-химические свойства плазмы пониженного давления в воздухе

1.4. Процессы возбуждения электронным ударом

1.4.1. Упругое рассеяние

1.4.2. Процессы вращательного возбуждения

1.4.3. Процессы колебательного возбуждения

1.4.4. Процессы диссоциативного прилипания

1.4.5. Процессы возбуждения электронных состояний

1.4.6. Процессы ионизации

1.5. Колебательный энергообмен в плазме воздуха 25 ВЫВОДЫ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

ГЛАВА 2. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1. Экспериментальная установка

2.2. Измерение электрофизических характеристик плазмы

2.3. Методика измерений интенсивностей линий и полос

2.4. Определение температуры газа

2.4.1. Температура нейтральной компоненты

2.4.2. Колебательная температура молекул азота в основном состоянии

2.5. Определение мольных долей стабильных компонентов газовой смеси

2.6. Уравнение Больцмана и метод его решения

2.7. Уравнения, описывающие кинетические закономерности образования и гибели колебательных уровней основного состояния молекул N2, 02, N

ГЛАВА 3. ПРОЦЕССЫ СТОЛКНОВЕНИЯ ЭЛЕКТРОНОВ С

МОЛЕКУЛАМИ

3.1. Сечения взаимодействия электронов с молекулой N

3.2. Сечения взаимодействия электронов с молекулой Н2О

ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ

4.1. Температура газа

4.2. Напряженность продольного электрического поля

4.3. Заселенность нижних колебательных уровней основного состояния молекулы азота

4.4. Основные компоненты плазмы воздуха

4.4.1. Концентрация атомов кислорода в основном состоянии

4.4.2. Концентрация молекул оксида азота N

ГЛАВА 5. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НЕРАВНОВЕСНОЙ

ПЛАЗМЫ ВОЗДУХА

5.1. Концентрации и энергетические распределения электронов

5.2. Кинетические закономерности образования и гибели колебательно-возбужденных молекул N2(X), 02(Х) и NO(X)

5.3. Концентрации нейтральных частиц

5.4. Кинетические закономерности образования и гибели нейтральных частиц

5.4.1. Атомы кислорода 0(3Р) и азота N(4S)

5.4.2. Метастабильные состояния атомарного кислорода O('D) и

5.4.3. Атомы азота в возбужденных состояниях N( Р), N( D)

5.4.4. Молекулы кислорода и азота в нижних метастабильных состояниях 02(а), 02(Ъ), N2(a)

5.4.5. Молекулы азота и кислорода в электронно-возбужденных состояниях

5.4.6. Молекулы оксида азота NO

5.5. Потоки активных частиц на поверхность, ограничивающую плазму

5.6. Каналы диссипации энергии в плазме воздуха 125 ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ 130 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Актуальность проблемы. Уникальные возможности низкотемпературной плазмы, как среды для проведения химических реакций, широко используются в разнообразных областях современной науки и техники. Высокая энергия электронов и большая концентрация химически активных частиц в сочетании с низкой температурой газа, характерные для плазмы низкого давления, делают ее использование весьма перспективным при создании новых технологий.

Сегодня уже созданы образцы промышленного оборудования и разработаны отдельные технологии, в основе которых лежит использование плазмы воздуха для модифицирования различных полимерных материалов. Зачастую, при оптимизации технологических условий и режимов ограничиваются лишь эмпирическим подходом, что не позволяет в полной мере реализовать преимущества плазмохимических технологий. Это вызвано, с одной стороны, сложностью анализа и многообразием физико-химических свойств систем, находящихся в далеких от термодинамического равновесия условиях, с другой стороны, недостатком информации о механизмах и кинетических характеристиках процессов, протекающих в объеме плазмы и на ограничивающих ее поверхностях.

В связи с этим изучение физико-химических процессов, протекающих в плазме воздуха, и разработка математической модели, учитывающей тесную взаимосвязь между электрофизическими параметрами плазмы, составом и потоками активных частиц на обрабатываемую в плазме поверхность, являются актуальными задачами.

Работа выполнялась при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проекты № 00-02-17101, №01-02-06364), а также пользовалась поддержкой гранта EU: IC15-CT98-0805.

Цель работы заключалась в установлении механизмов и кинетических характеристик процессов, протекающих в условиях неравновесной газоразрядной плазмы воздуха, а также определении основных химически активных частиц, способных реагировать с обрабатываемым материалом в данных условиях.

Научная новизна работы обусловлена следующими положениями.

Впервые составлены наборы сечений взаимодействия электронов с молекулами N0 и Н20, позволяющие достоверно рассчитать интегральные характеристики электронного газа в широком диапазоне значений приведенной напряженности электрического поля. Разработана математическая модель неравновесной плазмы воздуха, на основании которой детально рассмотрены физико-химические процессы со следующими компонентами плазмы: молекулами N2, 02 и N0 в основном, электронно- и колебательно-возбужденных состояниях, атомами N и О в основном и возбужденных состояниях. Результаты расчета удовлетворительно согласуются с экспериментально измеренными

•з концентрациями молекул N0 и атомарного кислорода 0( Р) в основном состоянии, заселенностями нижних колебательных уровней основного состояния молекулы N2(X1Sg,(F)), а также абсолютными интенсивностями излучения линии азота ^ = 380 нм (переход С3Пи, V=0 B3Ilg, V=2).

Детально проанализирован механизм заселения колебательных уровней основных электронных состояний молекул N2, 02 и N0. Показано, что в неравновесной плазме воздуха эффективные колебательные температуры колебательно-возбужденных молекул (КВМ) N2 достигают 7000 К, в то время как молекулы 02 и N0 сосредоточены в основном на нулевом колебательном уровне. Выделены основные каналы образования и гибели химически активных частиц. Показано, что в рассматриваемых условиях поток активных частиц на поверхность, ограничивающую плазму, главным образом, состоит из КВМ азота и о атомов кислорода 0( Р). Найдено, что в виде тепла в объеме выделяется «70% всей энергии, поглощаемой от электрического поля, а остальная часть выделяется на стенке реактора в виде тепла гетерогенных реакций атомов 0(3Р) и КВМ N2.

Практическая значимость работы. Результаты работы могут быть полезны в дальнейших фундаментальных исследованиях низкотемпературной плазмы воздуха и более сложных многокомпонентных плазменных систем. Составленные наборы сечений взаимодействия электронов с молекулами N0 и Н20 могут быть использованы для определения кинетических характеристик электронов в плазме, содержащей данные молекулы. Кроме того, представленные в работе данные можно использовать для расчетов параметров плазмы при разработке новых и оптимизации существующих плазмохимических процессов.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ

1. Детально проанализированы процессы взаимодействия электронов с молекулами N0 и Н20. Составлены наборы сечений взаимодействия электронов с данными молекулами, позволяющие достоверно рассчитать интегральные характеристики электронного газа в широком диапазоне значений приведенной напряженности электрического поля. Получены сечения, информация о которых в литературных источниках весьма ограничена или отсутствует.

2. Экспериментально исследованы физико-химические характеристики плазмы положительного столба тлеющего разряда в воздухе в диапазоне давлений 30-300 Па и токов разряда 20-110 мА. Измерены напряженность продольного электрического поля, концентрации молекул NO, интенсивности линий атомарного кислорода и полос 2+ системы молекул N2. Полученные данные позволили определить температуру газа, заселенности нижних колебательных уровней основного состояния молекулы N2, а также концентрацию атомов 0(3Р).

3. Предложена кинетическая модель плазмы воздуха, позволяющая, при заданных значениях температуры газа, величины приведенной напряженности электрического поля и тока разряда, рассчитать стационарные концентрации нейтральных компонентов плазмы воздуха, скорости их образования и гибели, а также плотности потоков основных химически активных частиц.

4. В широком диапазоне параметров плазмы воздуха рассчитаны распределения молекул N^X1^), 02(Х32~), NO(X2n) по колебательным уровням, а также проанализированы механизмы заселения колебательных уровней. Показано, что наличие в плазме атомов 0(3Р) оказывает непосредственное влияние на формирование распределения КВМ, особенно ее высокоэнергетичной части, за счет эффективных процессов V-T релаксации. Найдено, что в неравновесной плазме воздуха эффективные колебательные температуры колебательно-возбужденных молекул N2 достигают 7000 К, в то время как молекулы 02 и NO, вследствие больших частот V-T релаксации на атомах кислорода, сосредоточены, в основном, на нулевом колебательном уровне.

131

5. Показано, что химически активными частицами плазмы воздуха, имеющими в рассматриваемых условиях наибольшие концентрации и скорости образования основными и способными оказывать воздействие на поверхность, являются КВМ азота, а также атомы кислорода 0( Р) и метастабильные молекулы кислорода 02(b). Показано, что в рассматриваемых условиях поток активных частиц на поверхность, ограничивающую плазму, главным образом, включает в себя КВМ азота и атомы кислорода 0(3Р). Плотности потоков остальных активных частиц значительно меньше.

6. Проанализированы каналы перераспределения энергии, поглощаемой плазмой от электрического поля, на осуществление различных реакций в плазме воздуха. Найдено, что вклад химических реакций в нагрев газа медленно уменьшается с ростом давления в системе и составляет в среднем 40%, а остальная часть (от 10 до 30%) энергии переходит на поступательные степени свободы в результате протекания процессов колебательного энергообмена, преимущественно за счет V-T релаксации молекул азота на атомах кислорода. Показано, что основной источник нагрева стенки реактора - дезактивация КВМ азота и рекомбинация атомов кислорода. Рекомбинацией атомов N, КВМ 02, N0, а также молекул 02(Ь) и N2(A) в тепловом балансе стенки реактора можно пренебречь.

1. Технологическое применение низкотемпературной плазмы/ Р.Оулет, М. Барбье, П. Черемиссинофф. Пер. с англ. -М.: Энергоиздат, 1983. 144 с.

2. Максимов А.И. Физико-химические основы технологических процессов в неравновесной плазме// Неравновесная плазма: Сборник под ред.

3. B.Д. Пархоменко и Ю.Д. Третьякова. Новосибирск: Наука, Сиб. отд. -Т. 4: Плазмохимическая технология. - 1991. - С. 77-91.

4. Wertheimer M.R., Thomas H.R., Perri M.J., Klembtrg-Sapieha J.E., Martinu L. Plasmas and polymers: From laboratory to large scale commercialization// Pure and Appl. Chem. 1995. - V. 68, № 5. - P. 1047-1054.

5. Гильман А.Б., Потапов B.K. Плазмохимическая модификация поверхности полимерных материалов// Прикладная физика. 1995. - Вып. 3-4.1. C. 14-21.

6. Premachandran V. Etch rate enhancement of photoresist in nitrogen containing plasmas// Appl. Phys. Lett. 1989. -V. 55, № 24. - P. 2488-2490.

7. Горберг Б.Л., Максимов А.И., Мельников Б.Н. Место плазмохимической обработки в технологических процессах отделки текстильных материалов// Новая техника и технология отделочного производства. Иваново, 1984. -С. 20-23.

8. Словецкий Д.И. Механизмы химических реакций в неравновесной плазме/ М.: Наука, 1980. -310 с.

9. De Souza A. R,. Malhmann L. М., Muzart J. R., Speller С. V. Influence of nitrogen on the oxygen dissociation in a dc discharge// J. Phys. D: Appl Phys. -1993.-V. 26.-P. 2164-2167.

10. Батанов Г.М., Грицинин С.И., Коссый И.А. СВЧ-разряды высокого давления// Труды ФИАН СССР. 1985. - Т. 160. - С. 174-203.

11. Русанов В.Д., Фридман А.А. Физика химически активной плазмы/ М.: Наука, 1984.-415 с.

12. Борисов Н.Д., Гуревич А.В., Милих Г.М. Искусственная ионизированная область в атмосфере/ ИЗМИР АН СССР. 1985. - 184 с.

13. Физика и химия газовых разрядов в пучках СВЧ-волн// Труды ИОФАН РАН, под ред. акад. A.M. Прохорова. 1994. - Т. 47. - 144 с.

14. Бровикова И.Н., Рыбкин В.В., Бессараб А.Б., Шукуров A.JI. Кинетические характеристики диссоциации молекул кислорода в положительном столбе разряда постоянного тока// Химия высоких энергий. 1997. - Т. 31, №2. -С. 146-148.

15. Gousset G., Panafieu P., Touzeau M., Vialle M. Experimental study of DC oxygen glow discharge by V.U.V. absorption spectroscopy// Plasma Chem. Plasma Proc. 1987. - V. 7, № 4. - P. 409-427.

16. Бровикова И.Н., Рыбкин В.В. Температурная зависимость вероятностиогетерогенной рекомбинации атомов О(Т) на поверхности кварцевого стекла// Химия высоких энергий. 1993. - Т. 27, № 4. - С. 89-92.

17. Хворостовская Л.Э., Янковский В.Я. Экспериментальное исследование процессов с участием метастабильных атомов и молекул в тлеющем разряде в кислороде// Химическая физика. 1984. - Т. 3, № 11. - С. 1561-1571.

18. Gousset G., Ferreira С.М., Pinheiro М., Sa Р.А., Touzeau M., Vialle M., Loureiro J. Electron and heavy-particle kinetics in low pressure oxygen positive column// J. Appl. Phys. 1991. -V. 21, № 3. - P. 290-300.

19. Максимов А.И., Рыбкин В.В. Реакции образования и гибели метастабильного состояния ОгСЬ1!^) в положительном столбе тлеющегоразряда в кислороде// Журн. прикл. спектроскопии. 1982. - Т. 37, №. 1. -С. 33-38.

20. Хворостовская Л.Э., Янковский В.Я. Экспериментальное исследование процессов с участием метастабильных атомов и молекул в тлеющем разряде в кислороде// Химическая физика. 1984. - Т. 3, № 11. - С. 1561-1571.

21. Клоповский К.С., Ковалев К.С., Лопаев Д.В., Рахимов А.Т., Рахимова Т.В. О роли колебательно-возбужденного озона в образовании синглетного кислорода в кислородной плазме// Физика плазмы. 1992. - Т. 18, №. 2. -С. 1606-1616.

22. Словецкий Д.И. Влияние электронного удара и электронно-возбужденных состояний на реакции распада молекул/ Моделирование и методы расчета физико-химических процессов в низкотемпературной плазме. Под ред. Л.С. Полака. М.-Наука, 1974. - С. 3-47.

23. Рыбкин В.В., Смирнов С.А., Титов В.А., Кувалдина Е.В. Процессы образования и гибели колебательных состояний N2(X'lg) и 02(X3Sg) вплазме воздуха// Химия высоких энергий. 1998. - Т. 32, № 2. - С. 148-152.

24. Nahorny J., Ferreira С.М., Gordiets В., Pagnon D., Touzeau M., Vialle M. Experimental and theoretical investigation of a N2-02 DC flowing glow discharge// J. Phys. D: Appl. Phys. 1995. - V. 28, № 4. - P. 738-747.

25. Gordiets В., Ricard A. Production of N, О and NO inN2-02 flowing discharges// Plasma Sources Sci. Technol. 1993. - V. 2, № 3. - P. 158-163.

26. Gordiets В., Ferreira C.M., Nahorny J., Pagnon D., Touzeau M., Vialle M. Surface kinetics ofN and О atoms in N2-02 discharges// J. Phys. D: Appl. Phys. -1996.-V. 29, №4.-P. 1021-1031.

27. Gordiets B.F., Ferreira C.M., Guerra V.L., Loureiro J., Nahoroy J., Pagnon D., Touzeau M., Vialle M. Kinetic model of a low-pressure N2-02 flowing glow discharge// IEEE Transactions on Plasma Science. 1995. - V. 23, № 4. -P. 750-766.

28. Guerra V., Loureiro J. Kinetic model of a low-pressure microwave discharge in 02-N2 including the effects of 0~ ions on the characteristics for plasma maintenance// Plasma Sources Sci. Technol. 1999. - V. 8. - P. 110-124.

29. Очкин B.H. Савинов С.Ю., Соболев H.H. Механизмы формирования распределений электронно-возбужденных молекул по колебательно-вращательным уровням в газовом разряде// Труды ФИАН СССР. М.: Наука, 1985. - Т. 158. - С. 6-85.

30. Куликов В.Н., Мицук В.Е. Скорость диссоциации молекул кислорода в импульсном СВЧ разряде в воздухе// Письма в ЖТФ. 1988. - Т. 14, №. 3. -С. 233-235.

31. Александров Н.Л., Кончаков A.M. Диссоциация молекул кислорода в СВЧ разряде в воздухе// Письма в ЖТФ. 1990. - Т. 16, №. 6. - С. 4-7.

32. Kenner R.D., Ogryzlo Е.А. Deactivation of 02( A3!:;) by 02, О and Ar// Intern. J. Chem. Kinet. 1980. - V. 12. - P. 502-508.

33. Неравновесная колебательная кинетика/ Сб. под ред. М. Капителли. -М.: Мир, 1989.-392 с.

34. Иванов Ю.А., Лебедев Ю.А., Полак Л.С. Методы контактной диагностики в неравновесной плазмохимии/ М.: Наука, 1981. 143 с.

35. Kajita S., Ushiroda S., Kondo V. Influence of the dissociation process of oxygen on the electron swarm parameters in oxygen// J. Appl. Phys. 1990. - V. 67, № 9. -P. 4015-4023.

36. Кочетов И.В., Певгов В.Г., Полак Л.С., Словецкий Д.И. Скорости процессов, инициируемых электронным ударом. Азот и углекислый газ// Плазмохимические процессы. Сб. под ред. Л.С.Полака. М.: Ин-т нефтехимического синтеза АН СССР, 1979. - С. 4-28.

37. Александров Н.Л., Высикайло Ф.И., Исламов Р.Ш. Функция распределения электронов в смеси N2-02 = 4:1// Теплофизика высоких температур. -1981.Т. 19, № 1.-С. 22-27.

38. Masek К. Electron gas in discharge plasma in air// Czech. J. Phys. 1984. -V. 34, № 7. -P. 655-664.

39. LaherR.R., Gilmore F.R. Updated excitation and ionization cross sections for electron impact on atomic oxygen // J. Phys. Chem. Ref. Data. 1990. - У. 19, № 1. - P. 277-305.

40. Fujimoto M.M., Lee M.T. Elastic and absorption cross sections for electron-nitric oxide collisions// J. Phys. В.: At. Mol. Opt. Phys. 2000. - V. 33, №.21. -P.4759-4768.

41. Pack J.L., Voshal K.E., Phels A.V. Drift velocities of slow electrons in krypton, xenon, deuterium, carbon monoxide, carbon dioxide, water vapor, nitrous oxide and ammonia// Phys. Rev. 1962. - V. 127, № 6. - P. 2084-2089.

42. Bayes K.D., Kievelson D., Wang S.C. Measurement by cyclotron resonance of molecular cross sections for elastic collisions with 295 К electrons// J. Chem. Phys. 1962. - V. 37, № 6. - P. 1217-1225.

43. Tice R., Kievelson D. Cyclotron resonance in gases. Cross sections for dipolar gases and for C02// J. Chem. Phys. 1967. - V. 46, № 12. - P. 4748^754.

44. Соколов В.Ф., Соколова Ю.А. Полные сечения рассеяния электронов на молекулах H2S и Н20 в области энергий электронов 0-10 эВ// Письма в ЖТФ. 1981. - Т. 7, №. 10. - С. 627-631.

45. Jain A., Thompson D.G. Elastic scattering of slow electrons by CH4 and H20 using a local exchange potential and new polarisation potential// J. Phys. B: Atom. Mol. Phys. 1982.-V. 15, № 17.-L. 631-637.

46. Brescansin L.M., Lima A.P., Gibson T.L., McKoy V., Huo W.M. Studies of electron-molecule collisions: applications to e-H20// J. Chem. Phys. 1986. -V. 85, №4.-P. 1854-1858.

47. Gianturco F.A., Scialla S. Energy electron scattering from water molecules// J. Chem. Phys. 1987. - V. 87, № 11. - P. 6468-6473.

48. Shyn T.W., Cho S.Y. Yibrationally elastic scattering cross section of water by electron impact// Phys. Rev. A. 1987. - V. 36, № 11. - P. 5138-5142.

49. Danjo A., Nishimura H. Elastic scattering of electrons from H20 molecule// J. Phys. Soc. Japan. 1985. - V. 54, № 4. - P. 1224-1227.

50. Sucora O., Mori S., Katayama Y. Total cross sections for electrons and positrons collising with H20 molecules// J. Phys. B: Atom. Mol. Phys. 1986. - V. 19, № 10.-P. 4373-4378.

51. Zecca A., Karwasz G., Oss S., Grisenti R., Brusa R.S. Total absolute cross sections for electron scattering on H20 at intermediate energies// J. Phys. B: Atom. Mol. Phys. 1987. - Y. 20, № 4. -L. 133-136.

52. Полак JI.C., Овсянников A.A., Словецкий Д.И., Вурзель Ф.Б.М. Теоретическая и прикладная плазмохимия/ М.: Наука, 1975. С. 113-153.

53. Itikawa Y. Rotational transition in an asymmetrictop molecule by electron collision// J. Phys. Soc. Japan. 1972. - V. 32, № 1. - P. 217-226.

54. Jain A., Thompson D.G. Rotational excitation of CH4 and H20 by slow electron impact// J. Phys. B: Atom. Mol. Phys. 1983. - Y. 16, № 16. - P. 3077-3098.

55. Jung К., Antoni Th., Muller R., Kochem K.H., Ehrhardt H. Rotational excitation of N2, CO and H20 by low-energy electron collisions// J. Phys. B: Atom. Mol. Phys. 1982. - V. 15, №19. - P. 3535-3555.

56. Seng G., binder F. Vibrational excitation of polar molecules by electron impact. II. Direct and rezonant excitation in H20// J. Phys. B: Atom. Mol. Phys. 1976. -V. 9, № 14.-P. 2539-2551.

57. Schulz G.J. Resonances in electron impact on diatomic molecules// Rev. Mod. Phys. 1973. - V. 45, № 3. - P. 423-486.

58. Stockdale J.A.D. Fate of electrons with energies less than 100 eV// Radiat. Res. Proc. 6th Int. Congr. Radiat. Res., Tokyo. 1979, Tokyo. - P. 100-108.

59. Szmytkowski Czeslaw, Mating Kizysztof Total cross section for electron impact on nitrogen monoxide// J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 1991. - V. 24, № 19. -P. 4273-4279.

60. Alle Dean Т., Brennanf Michael J., Buckman Stephen J. Low-energy total electron scattering cross section and electron affinity for NO// J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 1996. - V. 29, № 7. - L. 277-282.

61. Itikawa Y. Electron-impact vibrational excitation of H20// J. Phys. Soc. Japan. -1974. V. 36, № 4. - P. 1127-1132.

62. Shimamura I. Cross sections for collisions of electrons with atoms and molecules// Sci. Papers I.P.C.R. 1989. - V. 82. - P. 1-51.

63. Belie D.S., Landau M., Hall R.I. Energy and angular dependens of H~ (D~) ions produced by dissociative electron attachment to H20 (D20)// J. Phys. B: Atom. Mol. Phys.-1981.-V. 14, № l.-P. 175-190.

64. Schulz G.J. Excitation and negative ions in H20// J. Chem. Phys. 1960. - V. 33, №6.-P. 1661-1664.

65. Melton C.E., Neece G.A. Cross sections for capture of low energy electrons in H20 vapor// J. Chem. Phys. 1971. - V. 55, № 9. - P. 4665-4666.

66. Compton R.N., Christophorou L.G. Negative-ion formation in H20 and D20// Phys. Rev.- 1967.-V. 154, № 1.-P. 110-116.

67. Бучельникова H.C. Эффективные поперечные сечения захвата медленных электронов некоторыми галоидосодержащими молекулами, 02 и Н20// ЖЭТФ. 1958. - Т. 39, №. 5. - С. 1119-1130.

68. Rapp D., Englander-Golden P. Total cross sections for ionization and attachment in gases by electron impact// J. Chem. Phys. 1965. - V. 43, №5. -p.1464-1489.

69. Скубенич В.В., Повч М.М., Запесочный И.П. Возбуждение двухатомных молекул при столкновениях с моноэнергетическими электронами. И. Окись азота (спектральные полосы)// Химия высоких энергий. 1975. - Т. 9, № 5. -С. 396^02.

70. Скубенич В.В., Повч М.М., Запесочный И.П. Возбуждение двухатомных молекул при столкновениях с моноэнергетическими электронами// Химия высоких энергий. 1977. - Т. 11, № 2. - С. 116-120.

71. Lassettre E.N., Skerbele A., Dillon М.А., Ross K.J. High-resolution study of electron-impact spectra at kinetic energies between 33 and 100 eV and scattering angles to 167/ J. Chem. Phys. 1968. - V. 48, № 11. - P. 5066-5096.

72. Справочник по атомной и молекулярной физике/ Под. ред. Радцига А.А., Смирнова Б.М. М.: Атомиздат, 1980. - 240 с.

73. Словецкий Д.И. Диссоциация молекул электронным ударом// Химия плазмы. Сб. под ред. Б.М. Смирнова. М.: Атомиздат, 1974. - Вып. 1. -С.156-202.

74. Morgan L.A. Electron impact excitation of water// J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 1998.-V. 31,№22.-P. 5003-5011.

75. Trajmar S., Williams W., Kuppermann A. Detection and identification of triplet states of H20 by electron impact// J. Chem. Phys. 1971. - V. 54, № 5. -P.2274-2275.

76. Chutjian A., Hall R.I., Trajmar S. Electron-impact excitation of H20 and D20 at various scattering angles and impact energies in the energy-loss range 4.2-12 eV// J. Chem. Phys. 1975. - V. 63, № 2. - P. 892-899.

77. Theodorakopoulos G., Petsalakis I.D., Nicolaides C.A., Buenker R.J. Configurationinteraction study of the oscillator strengths for the B'A, X'A, and

78. D'A, X!Aj transitions of the water molecule// Chem. Phys. - 1985. - V. 100, №3.-P. 331-337.

79. Claydon C.R., Segal G.A., Taylor H.S. Theoretical interpretation of the optical and electron scattering spectra of H20// J. Chem. Phys. 1971. - V. 54, № 9. -P. 3799-3816.

80. Rapp D., Englander-Golden P., Briglia D.P. Cross sections for dissociative ionisation of molecules by electron impact// J. Chem. Phys. 1965. - V. 42, №12. -P. 4081^1085.

81. Khare S.P., Meath W.J. Cross sections for the direct and dissociative ionization of NH3, H20 and H2S by electron impact// J. Phys. B: Atom. Mol. Phys. 1987. -V. 20,№9.-P. 2101-2116.

82. Mark T.D., Egger F. Cross-sections for single ionization of H20 and D20 by electron impact from threshold up to 170 eV// Int. J. Mass Spectrom. and Ion Phys. 1976. - V 20, № 1. - P. 89-99.

83. Schutten J., de Heer F.J., Moustafa H.R., Boerboom A.J.H., Kistemaker J. Cross-and partial-ionization cross sections for eletrons on water vapor in the energy range 0.1-20 keV// J. Chem. Phis. 1966. - V. 44, № 10. - P. 3924-3928.

84. Bolorizadeh M.A., Rudd M.E. Angular and energy dependence of cross sectons for ejection of electrons from water vapor// Phys. Rew. A. 1986. - V. 33, № 2. -P. 882-887.

85. Orient O.J., Srivastata S.K. Electron impact ionization of H20, CO, C02 and CH4// J. Phys. B: Atom. Mol. Phys. 1987. - V. 20, № 15. - P. 3923-3936.

86. Золотарев В.О., Кудряшова И.В.Исследования колебательной релаксации смеси азота и кислорода с учетом ангармонизма молекул// Химическая физика. 1990. - Т. 9, № 2. - С. 278-279.

87. Гордиец Б.Ф., Мамедов Ш.С., Осипов А.И., Шелепин А.А. О распределении колебательной энергии в газовых смесях // Теоретическая и экспериментальная химия. 1973. - Т. 9, В. 4. - С. 460-479.

88. Мнацаканян А.Х., Найдис Г.В. Баланс колебательной энергии в разряде в воздухе// Теплофизика высоких температур. 1985. - Т. 23, № 4. -С. 640-646.

89. Dodd J.A., Lockwood R.B., Miller S.M., Blumberg A.M. Fractional population of NO(v 1) from vibrational relaxation of NO (v= 2, 3) by О and NO// J. Chem. Soc., Faraday Trans. - 1997. - V. 93, № 16. - P. 2637-2644.

90. Frost M.J., Islam M., Smith I.W.M. Infrared-ultraviolet double resonance measurements on the temperature dependence of rotational and vibrational self-relaxation of NO (Х2П, v = 2, j)// Can. J. Chem. 1994. - V. 72, № 3. -P. 606-611.

91. Никитин Е.Е., Осипов А.И., Уманский С .Я. Колебательно-поступательный обмен энергией при столкновениях гомоядерных двухатомных молекул// Химия плазмы. Сб. под ред. Б.М. Смирнова. М.: Атомиздат, 1989. -Вып. 15.-С. 3-23.

92. Wysong Ingrid J. Vibrational energy transfer of NO (Х2П, v = 2 and 1)// J. Chem. Phys. 1994. - V. 101, № 4. - P. 2800-2810.

93. Wysong Ingrid J. Vibrational relaxation of NO (Х2П, v = 3) by NO, 02 and CH4// Chem. Phys. Lett. 1994. - V. 227, № 1-2. - P. 69-73.

94. Dodd J.A., Singleton S.M., Miller S.M., Armstrong P.S., Blumberg W.A.M. Vibrational relaxation of NO (v = 2, 3) by atomic oxygen// Chem. Phys. Lett.1996.-V. 260, № 1-2.-P. 103-108.

95. Duff J.W., Sharma R.D. Quasiclassical trajectory study of NO vibrational relaxation by collisions with atomic oxiden// J. Chem. Soc., Faraday Trans.1997.-V. 93, № 16. P. 2645-2649.

96. Bohn В., Doughty A., Hancock G., Moore E.L., Morel C. Vibrational relaxation of NO(v = 1-3) and N02(0, 0, 1) with atmospheric gases// Phys. Chem. Chem. Phys. 1999,-V. 1, № 8. - P. 1833-1842.

97. Новгородов M.3., Очкин B.H., Соболев H.H. Измерения колебательных температур в ОКГ на СО2// Журн. техн. физики. 1970. - Т. 40, №6. -С.1268-1275.

98. Словецкий Д.И. Моделирование и методы расчета физико-химических процессов в низкотемпературной плазме/ Под ред. JI.C. Полака. М.: Наука, 1974.-С. 14.

99. Кузьменко Н.Е., Кузнецова JI.A., Кузяков Ю.Я. Факторы Франка-Кондона двухатомных молекул// М.: МГУ, 1984. 344 с.

100. БессарабА.Б. Самосогласованный анализ физико-химических процессов в плазме кислорода: Дисс. к-та хим. наук. Иваново, ИГХТА, 1996. - 177 с.

101. Webster H., Bair E.J. Ozone ultraviolet photolysis. IV. 02*+0(3P) vibrational energy transfer//J. Chem. Phys. 1972. - V. 56, № 12.-P. 6104-6108.

102. Физико-химические процессы в газовой динамике. Компьютеризированный справочник: В 3 т./ Под ред. Г.Г. Черного и С.А. Лосева. М.: Изд. Моск. унта, 1995. - Т. 1: Динамика физико-химических процессов в газе и плазме. -350 с.

103. Huber К.Р., Herzberg G. Molecular spectra and molecular structure. IV. Constants of Diatomic Molecules/ N.Y.: Litton Educational Publishing, Inc. 1979.

104. Kiefer J.H. Effect of V-V transfer on the rate of diatomic dissociation// J. Chem. Phys.- 1972.-V. 57, №5.-P. 1938-1956.

105. Гершензон Ю.М., Никитин E.E., Розенштейн В.Б., Уманский СЛ. Взаимодействие колебательно-возбужденных молекул с химически активными атомами// Химия плазмы. Сб. под ред. Б.М. Смирнова. -М.: Атомиздат, 1978. Вып. 5. - С. 3-65.

106. Физические величины. Справочник/ Под ред. Григорьева И.С., Мейлихова Е.З. М.: Атомиздат, 1991. - С. 391.

107. Полак Л.С., Гольдберг М.Я., Левицкий А.А. Вычислительные методы в химической кинетике. М.: Наука, 1984. - 280 с.

108. Таблицы физических величин: Справочник/ Под ред. И.К.Кикоина. -М.: Атомиздат, 1976. 1005 с.

109. Друкарев Г.Ф. Столкновения электронов с атомами и молекулами/ Монография. М.: Наука. -1978.-213с.

110. Кузнецова Л.А., Кузьменко Н.Е., Кузяков Ю.Я., Пластинин Ю.А. Вероятности оптических переходов двухатомных молекул/ Под ред. Р.В. Хохлова. М.: Наука, 1980. - 319 с.

111. Бычков В.Л., Елецкий А.В., Смирнов Б.М. Кинетические коэффициенты электронов и процессы электрон-молекулярных соударений в слабоионизованной плазме// Химия плазмы. Сб. под ред. Б.М. Смирнова. -М.: Атомиздат, 1983. Вып. 10. - С. 146-168.

112. Gallagher J.W., Beaty Е.С., Dutton J., Pitchford L.C. An annotated compilation and appraisal of electron swarm data in electronegative gasas// J. Phys. Chem. Ref. Data. 1963.-V. 12, № l.-P. 109-152.

113. Хаксли JI., Кромптон Р. Диффузия и дрейф электронов в газах/ Пер. с англ. М.: Мир, 1977. -С. 610-611.

114. Месси Г. Отрицательные ионы/ Монография. М.: Мир, 1979. - 754 с.

115. Parr J.E., Moruzzi J.L. Electron attachment in water vapor and ammonia// J. Phys. D: Appl Phys. 1972.-V. 5, №3.-P. 514-524

116. Хьюбер К.П., Герцберг Г. Константы двухатомных молекул. Ч. 2// М.: Мир, 1984.-386 с.

117. Смирнов С.А. Физико-химические процессы в неравновесной плазме воздуха и закономерности травления материалов на основе полиэтилентерефталата: Дисс. к-та хим. наук. Иваново, ИГХТА, 1997. -138 с.

118. Рыбкин В.В., Титов В.А., Кувалдина Е.В., Смирнов С.А. Концентрация атомарного кислорода в положительном столбе тлеющего разряда в воздухе// Химия высоких энергий. 1997. - Т. 31, № 2. - С. 149-152.

119. HallR.I., Trajmar S. Scattering of 4.5 eV electrons by ground (X32g~) state and metastable (я'Дg) oxygen molecules// J. Phys. B: Atom. Mol. Phys. 1975. - V. 8, № 12.-P. 293-296.

120. Khakoo M.A., Newell W.R., Smith A.C.H. Electron impact excitation from aA„ state of molecular oxygen // J. Phys. B: Atom. Mol. Phys 1983. - V. 16, № 10. -P. 317-322.

121. Burrow P.D. Dissociative attachment from the 02(УДё) state// J. Chem. Phys. -1973. V. 59, № 9. - P. 4922-4931.

122. Fabrikant I.I., Shpenik O.B., Snegursky A.W., Zavilopulo A.N. Electron impact formation of metastable atoms// Phys. Rep. 1988. - V. 159, № 1. - P. 1.

123. Гершензон Ю.М., Розенштейн В.Б., Уманский С.Я. Гетерогенная релаксация колебательной энергии молекул// Химия плазмы. Сб. под ред. Б.М. Смирнова. М.: Атомиздат, 1977. -Вып.4. - С.61-97.

124. Александров Н.Л. Отлипание электронов от ионов О" и 02~ возбужденными молекулами в газоразрядной воздушной плазме// ЖТФ. 1978. - Т. 48, №7.-С. 1428-1431.

125. Смит К., Томсон Р. Численное моделирование газовых лазеров. М.: Мир, 1981.-515 с.

126. Кривоносова О.Е., Лосев С.А., Наливайко В.П. Рекомендуемые данные о константах скоростей химических реакций между молекулами, состоящими из атомов N и О/ Химия плазмы. Сб. под ред. Б.М. Смирнова. -М.: Энергоатомиздат, 1987. Вып. 14. - С. 3-31.

127. Jannuzzi М.Р., Jeffries J.B., Kaufman F. Product channels of the N2(A3E^) + 02 interaction // Chem. Phys. Lett. 1982. - Y. 87, № 6. - P. 570-574.

128. Piper L.G., Caledonia G.E., Kennelaly J.P. Rate constants for deactivation of N2( A3S+, V' = 0, 1) by O// J. Chem. Phys. 1981. - V. 75, № 6. -P.2847-2853.

129. Piper L.G. The excitation of O^S) in the reaction between N2(A3Z;',) and 0(3P)// J. Chem. Phys. 1982. - V. 77, № 5. - P. 2373-2377.

130. Piper L.G. Quenching rate coefficients for N2(aa 2+) // J. Chem. Phys. 1987. -V. 87, №3.-P. 1625-1629.

131. Yaron M., Von Engel A., Vidaud P.H. The collisional quenching of 02VAg) by NO and C02// Chem. Phys. Lett. 1976. - V. 37, № 1. - P. 159-161.

132. Дворянкин A.H., Ибрагимов Л.Б., Кулагин Ю.А., Шелепин Л.А. Механизмы электронной релаксации в атомно-молекулярных средах // Химия плазмы. Сб. под ред. Б.М.Смирнова. М.: Энергоатомиздат, 1987. - Вып. 14. -С. 102-127.

133. Дидюков А.И., Кулагин Ю.А., Шелепин Л.А., Ярыгина В.Н. Анализ скоростей процессов с участием молекул синглетного кислорода// Квантовая электроника. 1989. - Т. 16, № 5. - С. 892-904.

134. O'Brien R.J., Myers G.H. Direct flow measurement of 02(b1 Eg) quenching rates//

135. J. Chem. Phys. 1970. - V. 53, № 10. - P. 3832-3835.

136. Смирнов Б.М. Возбужденные атомы/ М.: Энергоатомиздат, 1982. 232 с.

137. Baulch D.L., Сох R.A., Crutzen P.J. et al. Evaluated kinetic and photochemical data for atmospheric chemistry// J. Phys. Chem. Ref. Data. 1982. - V. 11, № 2. - P. 327-496.144

138. Derwent R.G., Thrush B.A. Measurement on 02(1Ле) and 02(1Zg) in dischargeflow system// Trans. Faraday Soc. 1971. - № 7. - P. 2036-2043.

139. Рыбкин B.B., Бессараб А.Б., Максимов А.И. Анализ источников нагрева газа в положительном столбе тлеющего разряда в кислороде// Теплофизика высоких температур. 1996. - Т. 34, № 2. - С. 181-186.

140. Бухарин Е.В., Лобанов А.Н. Сечения колебательной релаксации молекул N2(X1Sg,V) при столкновениях с атомом 0(3Р). Расчет методом Монте

141. Карло// Тез. докл. IV Всесоюз. симпозиума по плазмохимии. Часть I. -Днепропетровск: Днепропетровский химико-технологический ин-т, 1984. -С. 52-53.

142. Дмитриева И.К., Зеневич В.А. Влияние колебательного возбуждения азота на константу скорости реакции N2(V) + О —> N0 + N. Теоретико-информационное приближение// Химическая физика. -1984. Т. 3, № 8. -С.1075-1080.