Electron velocity distribution in a partially ionized gas under the action of electric and magnetic fields. — II

Summary

In a previous paper (1) we reduced the problem of finding the electron distribution function (d.f.) in a partially ionized gas, under the action of electric and magnetic fields, to the solution of a nonlinear, integro-differential equation. This was done by assuming the inelastic interaction effects to be unimportant. In the present study, we provide a general analysis of these effects, including collisional and radiative excitation and (simple) ionization, and their inverse. Their influence on the electron d.f. is then reduced to the introduction of another suitable integral term in the above equation, which is now being solved by iterative direct methods together with the balance equations for the excited atoms.

Riassunto

In un precedente lavoro (1), il problema di determinare la distribuzione energetica degli elettroni in una miscela parzialmente ionizzata, sotto l’azione dei campi elettrico e magnetico, è stato ricondotto alla soluzione (numerica) di un’equazione integrodifferenziale non lineare. Ciò è stato fatto supponendo trascurabili gli effetti delle interazioni non elastiche cui gli elettroni prendono parte. Nel presente studio è fornita invece un’analisi generale di questi effetti, limitati alle eccitazioni e ionizzazioni (semplici) indotte da urti con elettroni e fotoni, e alle relative interazioni inverse; ed è studiata la loro influenza sulla funzione di distribuzione degli elettroni attraverso l’introduzione di altri termini integrali nella precedente equazione, che deve essere ora accoppiata alle equazioni di bilancio per le densità di atomi eccitati. Un tentativo di soluzione numerica è in corso.

Реэюме

В предыдушей статье мы свели проблему нахождения злектронной функции распределения (ф.р.) в частично иониэованном гаэе, при действии злектрического и магнитного полей, к рещению нелинейного, интегро-дифференци ального уравнения. Это было сделано в предположении, что зффекты неупругого вэаимодействия не являются сушественными. В настояшей статье мы представляем обший аналиэ зтих зффектов, включая столкновительное и радиационное воэбуждение и (простую) иониэацию, и процессы, обратные зтим. Вл ияниезтих зффектов на злектронной ф.р. сводится к введению другого подходяшего интегрального члена в выщеупомянутое уравнение, которое эатем рещается с помошью прямых итерационных методов вместе с уравнениями баланса для воэбужденных атомов.