Les ions moléculaires, en particulier les ions dimères de gaz rares, ont une influence très importante sur le comportement des plasmas de gaz rares utilisés dans de nombreux domaines. Par conséquent, l'analyse et la compréhension de leur formation sont d'une grande importance pour la modélisation macroscopique de ces plasmas. L'objectif principal de ce travail est de calculer les constantes de réaction de formation des dimères dans les plasmas froids utilisant des gaz rares comme porteurs sur une large gamme de champs électriques réduits. Pour ce faire, nous avons utilisé des données mésoscopiques (sections efficaces) obtenues à partir de données microscopiques (potentiels d'interaction) pour l'argon afin de fournir des constantes de réaction pour la formation d'Ar_2^+. En outre, pour effectuer nos calculs, nous avons pris en compte les six états électroniques des ions Ar_2^+. Ces six états électroniques sont classés dans deux états de structure fine de l'ion atomique, l'état fondamental (_ ^2)P_(3/2) et l'état excité (_ ^2)P_(1/2).
Une approche de trajectoire quasi-classique basée sur l'approche dynamique nonadiabatique du champ moyen et le modèle Diatomics In Molecules (DIM) des interactions des collisions complexes utilisés dans les études précédentes pour calculer les sections efficaces de collision ont été utilisés dans le présent travail. Ces sections efficaces de collision alimenteront un code Monte Carlo adapté et optimisé pour le calcul de données auxiliaires telles que les distributions d'énergie de collision qui sont importantes pour fournir des constantes de réactions de recombinaison ternaire thermiques moyennées des états fondamental et excité de l'ion dimère. Les constantes de réaction de recombinaison ternaire ainsi calculées sont comparées aux mesures expérimentales et théoriques disponibles dans la littérature. Les résultats que nous avons obtenus sont proches de ces valeurs expérimentales et théoriques pour des valeurs sélectionnées de champs électriques réduits, E/N = 1, 50 et 100 Td, dans les conditions standard de température T = 300 K et de pression P = 10^5 Pa. Ainsi, ces résultats devraient être utiles pour régler les générateurs de plasma froid pour des applications spécifiques. |
Molecular ions, in particular, dimeric rare-gas ions have a very important influence on the
behavior of rare gas plasmas used in multiple fields. Therefore, the analysis and understanding of their formation are of great importance for the macroscopic modeling of these plasmas. The main objective of this work is to perform calculations of the rate constants of dimers ion formation in cold plasmas using rare gases as carriers over a wide range of reduced electric fields. To do so we have used mesoscopic data (cross sections) obtained from microscopic data (interaction potentials) for argon to provide reaction rate constants of the formation of Ar_2^+. Further, to perform our calculations we have considered all six lowest-lying electronic states of the Ar_2^+ ions. These six electronic states are classified in two fine structure states of the atomic ion, the ground state (_ ^2)P_(3/2) and the excited state(_ ^2)P_(1/2).
A quasi-classical trajectory approach based on the nonadiabatic mean-field dynamics approach and Diatomics In Molecules (DIM) model of the interactions in collision complexes used in preceding studies to calculate the collision cross sections that we will use in the present work. These collision cross sections will feed a Monte Carlo code adapted and optimized for the calculation of auxiliary data such as collision energy distributions which are important to provide averaged, thermal ternary recombination rate constants of ground and excite states of the dimer ion. The ternary recombination rate constants calculated in this way are compared with the experimental measurements and theoretical available in the literature. The results we have obtained, are close to these experimental and theoretical values for selected values of reduced electric fields, E/N = 1, 50, and 100 Td, with standard conditions of temperature T = 300 K and pressure P = 10^5 Pa. Thus, these results are expected to be helpful in tuning cold plasma generators for specific applications. |