Фотоконденсация водяных паров в присутствии некоторых атмосферных примесей - page 8

Это означает, что льдинки в данных условиях близки по размерам и
падают с близкими скоростями.
При снижении степени перенасыщения до 10 передний фронт сиг-
нала рассеянного света становится пологим: рост кристаллов льда пе-
рестает быть лимитирующей стадией процесса конденсации, скорость
конденсации определяется, прежде всего, образованием зародышей,
т.е. достаточно больших кластеров. Этот экспериментальный факт —
дополнительное подтверждение предположения, что после процесса
расширения кластеры не успевают вырасти до своих стационарных
величин.
При дальнейшем снижении перенасыщения до
ε
= 9
(это по-
рог конденсации при начальном давлении водяных паров 15 торр и
температуре 20
С, влажность 85%) осциллограмма рассеянного све-
та состоит из нескольких импульсов рассеянного света от отдельных
льдинок (или небольших их групп), проходящих через луч лазера под-
светки.
Эксперименты с добавками и лазерным облучением.
В на-
стоящей работе обнаружено влияние на конденсацию водяных паров
продуктов фотодиссоциации добавленных в воздух аммиака и серово-
дорода, были также воспроизведены эксперименты с фреоном
CF
2
Cl
2
и четыреххлористым углеродом CCl
4
[14]. Ранее процессы фотодис-
социации молекул
CF
2
Cl
2
, CCl
4
и H
2
S (при их давлении около 1 торр)
исследовались с помощью методики ЭПР, описанной в работе [18].
Плотности энергии излучения лазера были близки к плотностям, ис-
пользованным в экспериментах с камерой Вильсона. Измеренные зна-
чения квантовых выходов атомов Cl и Н с точностью эксперимента
(
±
15
%) равны 1 (основные каналы гибели атомов Cl — реакция
Cl +
+ CF
2
Cl
CF
2
Cl
2
, атомов Н — реакция
H + H
2
S
H
2
+ HS
).
Экспериментально доказано, что добавки к воздуху даже несколь-
ких процентов
CF
2
Cl
2
, CCl
4
, H
2
S или NH
3
никак не влияют на про-
цессы конденсации воды. Однако под действием лазерного излучения
наблюдаемые картины конденсации кардинально меняются уже при
концентрациях добавок около 0,01%. Существует достаточно широкая
область изменения значений параметров (количество влаги, давление,
степень расширения), в которой конденсация наблюдается только в
зоне лазерного излучения и только при наличии добавки.
В результате специальных исследований выяснено, что процессы
конденсации водяных паров в воздухе и азоте не имеют существен-
ных отличий, поэтому в большинстве экспериментов вместо воздуха
использовался азот высокой чистоты. В этом случае нет необходи-
мости учитывать возможные реакции радикалов, образующихся при
60
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2014. № 3
1,2,3,4,5,6,7 9,10,11,12,13,14,15,16
Powered by FlippingBook