Исследование создания эффективных установок газофазного синтеза, которое предъявляет высокие требования к качеству и точности кинетических моделей. Анализ зависимости работы образования нейтральных и заряженных кластеров от числа молекул в кластере.
Аннотация к работе
Сравнение классических и кинетических моделей образования наночастиц за счет ион-индуцированной нуклеации, (1) где - число молекул в кластере, - химические потенциалы молекул пара в конденсированной и газовой фазах соответственно, - радиус кластера, содержащего молекул, - поверхностная энергия кластера. Если кластер формируется в результате ассоциирования молекул пара вокруг иона, то изменение энергии Гиббса системы при его формировании определяется с учетом изменения энергия поля иона в области пространства, в которой образуется кластер. Зависимость работы образования нейтральных (a) и заряженных (б) кластеров от числа молекул в кластере при различных пересыщениях S. Для определения концентрации кластеров, содержащих молекул - так называемых ядер нуклеации в классических теориях используется свойство стационарности распределения кластеров с по размерам, обусловленное доминированием распада кластеров c над их ростом. В более современных кинетических теориях ион-индуцированной нуклеации концентрация кластеров любого размера определяется из решения системы кинетических уравнений, которые в общем случае описывают следующие основные процессы: 1) образование и поверхностный рост кластеров 2) коалесценция заряженных кластеров с нейтральными в случае достаточно большой концентрации последних 3) рекомбинация заряженных кластеров с ионами или кластерами противоположной полярности 4) дефрагментация кластеров на два или более фрагментов, в зависимости от энергии, сообщаемой кластеру при его возбуждении 5) энергообмен возбужденного кластера с молекулами инертного газа [12].