Các hệ số chuyển động eclectron trong các khí nhất định với tỷ lệ E/N (trong đó N là mật độ số khí), nhiệt độ khí T và khi có từ trường là B/N Các hệ số này được xác định từ các tiết diện va chạm Các biểu thức tích phân phức tạp liên quan đến hàm phân phối năng lượng electron Sự phân bố của các vị trí và vận tốc của các electron tại một thời điểm nhất định có thể được tìm thấy bằng cách giải phương trình Boltzmann: ∂ f ∂t ∂ f ∂t coll (2 36)
Trong đó f = f( r, v, t ) là hàm phân phối của vị trí r vàvận tốcvcủa các điện ∂ f
∂t coll
số lượng của các điện tử trên một đơn vị thể tíchcủa không gian pha Ở đây chúng ta giả thiết điện trường là độc lập thời gian và sự phân phối trong không gian vận tốc chỉ bị nhiễu nhẹ từ không gian hình cầu Quy trình để nghiên cứu đám dòng điện là giả sử một bộ tiết diện va chạm đầu tiên, giá trị là dữ liệu đầu vào có sẵn từ thực nghiệm và lý thuyết để tính toán hàm phân phối năng lượng trên một loạt các giá trị của E/N Từ các hàm phân phối được tính toán với tập hợp các tiết diện va chạm, dữ liệu của một số hệ số chuyển động được tính toán và so sánh với kết quả thực nghiệm, sau đó điều chỉnh để thực hiện cho các tiết diện va chạm giả định để đạt được một kết quả tốt hơn giữa tính toán và các giá trị thực nghiệm Khi có sự đồng nhất được đánh giá là phù hợp, các tiết diện va chạm cuối cùng sẽ tạo thành một bộ phù hợp với thực nghiệm, mặc dù nó sẽ không nhất thiết phải là một bộ duy nhất nói chung Phần lớn các nghiên cứu đám điện tử đã được thực hiện trong khí nguyên chất cho đến nay và những nghiên cứu này có những nhược điểm như thiếu tính độc đáo và độ phân giải năng lượng kém của các tiết diện va chạm có nguồn gốc so với các nghiên cứu chùm electron Những nhược điểm này xuất phát từ sự phân bố năng lượng rộng của các electron trong một khí Để tránh những
+ v∇rf + a∇vf =
nhược điểm của các nghiên cứu trước đây về đám điện tử, cần phải sử dụng các hỗn hợp khí bao gồm một lượng khí hiếm và một lượng nhỏ của phân tử khí Từ các hệ số chuyển động electron trong hỗn hợp khí, việc xác định các tiết diện va chạm không đàn hồi của phân tử cho các electron năng lượng thấp là có thể, ngược lại từ kết quả các tiết diện va chạm, sau đó có thể được sử dụng để lấy được tiết diện va chạm chuyển động đàn hồi cho phân tử từ các hệ số chuyển động electron phân tử khí nguyên chất [23] Và kết quả các tiết diện va chạm cho chuyển động đàn hồi và không đàn hồi cho phân tử với các electron năng lượng thấp có thể cũng được sử dụng để lấy các tiết diện va chạm không đàn hồi khác cho phân tử có năng lượng ngưỡng ngay dưới ngưỡng ion hóa bằng cách sử dụng hệ số ion hóa Lưu đồ áp dụng phương pháp đám electron được thể hiện ở hình 2 6 sau
Các nguồn dữ liệu về các tiết diện va chạm electron (lý thuyết, nghiên cứu chùm electron, các nghiên cứu
đám electron khác)
Bộ tiết diện va chạm electron ban đầu của nguyên tử hoặc phân tử khí
Thuật toán hệ hai phương trình/hệ sáu
phương trình xấp xỉ của Boltzmann đối Đo lường các thôngsố vật lý với năng lượng hoặc phương pháp
Monte Carlo
Các hệ số chuyển động Tính toán các hệ số chuyển động
electron (Xtính toán)
∆ = 100% (Xtính toán - Xthực nghiệm)/ Xthực nghiệm
electron (Xthực nghiệm) với sai số giới hạn: ε
Điều chỉnh các
đường tiết diện Sai ∆≤ε
liên quan
Đúng
Bộ tiết diện va chạm electron cuối cùng