Моделирование процессов образования и гибели нейтральных частиц в плазме воздуха. Колебательная кинетика основных состояний молекул

Приводятся результаты расчетов заселенностей колебательных уровней молекул $\text{N}_2(X^1\Sigma^+_g)$, $\text{O}_2(X^3\Sigma^-_g)$ и $\text{NO}(X^2\Pi)$ в плазме воздуха, параметры которой соответствуют положительному столбу разряда постоянного тока при давлениях $30$–$300$ Па и токах $20$–$110$ мА. Анализируются различныепроцессы, формирующие распределения молекул по уровням, включая электронный удар, $V$–$V$- и $V$–$T$-обмен, химические реакции и гетерогенную дезактивацию. Результаты расчетов для $\text{N}_2(X^1\Sigma^+_g)$ сравниваются с опытом. Найдено, что эффективные колебательные температуры, характеризующие заселенности $\text{N}_2(X^1\Sigma^+_g)$, близки к значениям, реализующимся в плазме азота, а колебательные температуры $\text{O}_2(X^3\Sigma^-_g)$ и $\text{NO}(X^2\Pi)$ незначительно отличаются от газовых, что обусловлено высокими частотами $V$–$T$-релаксации колебательных состояний этих молекул при столкновениях с атомами $\text{O}(^3P)$.