Кинетическая модель окисления $\rm Al$ в гетерогенной алюмо-водяной плазме. отрицательные ионы

Исследованы механизмы образования и гибели отрицательных ионов алюмо-водяной гетерогенной плазмы, их роль в кинетике ее ионизации и рекомбинации и влияние на параметры плазмы. Отрицательные ионы, в отличие от положительных, практически не участвуют в гетерогенных процессах и для усиления своего влияния на параметры плазмы требуют, прежде всего, высоких электронных температур $(\sim1.5$ эВ и выше$)$, а также низких концентраций $n_e$ и $[\rm Al]$, при которых они вносят большой вклад в диссоциацию $\rm H_2O$ за счет энергии электронов $(2$–$8$ эВ на молекулу). Показано, что даже при наиболее благоприятных условиях низких концентраций $\rm H$ и $\rm O$ в экспериментальном диапазоне температур $T_e = 0.6$–$1$ эВ отрицательные ионы практически не влияют на концентрацию $\rm Al$, а в рабочей зоне реактора и на другие параметры, кроме концентрации микрочастиц. Выявлен источник рекомбинационного заселения возбужденных уровней $\rm Al$, важный для спектральной диагностики атомарного излучения. Установлен главный отрицательный ион $(\rm OH^-)$. Сделан вывод о невозможности его использования в целях оптимизации работы алюмо-водяного плазмохимического реактора.