Поглощением кислорода

Вся специфика и сложность исследуемого процесса заключена в слагаемом dqr/dZ, которое характеризует объемное тепловыделение внутри матрицы, обусловленное поглощением излучения. Здесь

Таким образом, в экспериментах не наблюдалось каких-либо аналогов режима «медленного горения» оптического разряда. Режим оптического пробоя испытывая своеобразные автоколебания по следующей схеме. Фронт УВ, имеющий существенно более высокую температуру и плотность атомов, чем спутный поток и тем более незатронутый возмущением лабораторный воздух, обеспечивает условия для развития электронной лавины. По достижении близкой к полной однократной ионизации плотности электронов и ионов во фронте УВ, коэффициент отражения плазмы фронта УВ приближается к единице. Отражение от УВ происходит синфаэно с падающим излучением. В окрестностях УВ происходит .интерференционное усиление поля лазерного излучения до величин, обеспечивающих «быстрые» светодето-нациошше и/или др. хорошо описанные в литературе режимы распространения оптического разряда навстречу излучению. Фронт, инициировавший пробой экранируется объемным поглощением излучения в плазме плотности П ~ 1019 см'3 (плазме с плотностью атмосферного воздуха — без гидродинамического сжатия более высокая плотность недостижима). Поскольку интенсивность перед фронтом УВ квадратична по сумме векторов Е:

В гл. 6 рассматриваются более подробно вопросы использования солнечной энергии для получения теплоты. В данной главе остановимся только на системах, предназначенных для преобразования солнечной энергии в электрическую. Начнем поэтому с рассмотрения тех характеристик, которые являются наиболее важными при этих процессах, прежде всего — спектр солнечного излучения. На рис. 5.6 показано, как распределена по длинам волн энергия солнечного излучения, падающего в единицу времени на единицу поверхности и приходящегося на единичный интервал длин волн. Спектр, измеренный на верхней границе земной атмосферы, очень хорошо совпадает со спектром излучения абсолютно черного тела при температуре 6000 К. Абсолютно черным телом называется физическое тело, которое излучает энергию во всем спектре и поглощает все падающее на него излучение независимо от длин волн. Таких тел в природе не существует, но существуют тела с очень близкими свойствами. Понятие абсолютно черного тела играет важную роль в физике. Так, решая задачу о распределении излучения абсолютно черного тела по длинам волн, Макс Планк впервые сформулировал принципы квантовой механики. В распределении солнечного излучения по длинам волн, измеренном вблизи поверхности Земли, имеются большие провалы, обусловленные поглощением излучения на отдельных частотах или в отдельных интервалах частот атмосферными газами — кислородом, озоном, двуокисью углерода — и парами воды.

Погрешность измерений, вызванная интерференцией, становится пренебрежимо малой в образцах, для которых ad > 1,7. В этом случае эффективно интерферирующие пучки ослаблены сильным поглощением излучения в исследуемой среде. Для арсе-нида галлия этот случай иллюстрируется топограммой (рис. 111, а) и осциллограммой распределения свободных носителей заряда

2. Связь между, испусканием и поглощением излучения телами. Серое излучение

Суммарное излучение смеси газов _в общем случае не равно сумме излучений компонентов смеси, взятых порознь. Так, степень черноты смеси углекислого газа и вбдяного пара меньше суммы их собственных степеней черноты. Это явление связано с частичным взаимным поглощением излучения в области длин волн, в которых полосы спектров СО2 и Н2О перекрывают друг друга.

2. Связь между испусканием и поглощением излучения телами. Серое излучение......................... 389

Радиационный контроль качества промышленной продукции является сейчас первым по объему применения в народном хозяйстве. Направления его развития определяются как общими тенденциями развития измерительной техники — применение новых первичных измерительных преобразователей и индикаторов, оснащение оборудования вычислительной техникой и микроэлектронными элементами, изменениями в специальных блоках, характерных для этого вида неразрушающего контроля. Здесь в первую очередь следует отметить существенное увеличение числа типов источников излучения, отличающихся по виду излучения и по его энергетическому спектру. Особенно разнообразное взаимодействие излучения с контролируемым объектом имеют радиоизотопные источники, которые только начинают использоваться в неразру-шающем контроле. Причем диапазон энергии кванта излучения источника расширяется как в сторону больших, так и в сторону малых значений энергии, что важно при контроле толстых или тонких слоев, изделий, из материалов с сильным или слабым поглощением излучения. Например, в настоящее время проявляется повышенный интерес к малоэнергетическому тормозному излучению, позволяющему производить контроль качества пластмасс, композиционных материалов или тонких металлических слоев по вторичному излучению. При создании оборудования на современной элементной базе существенно снижается повышенная опасность ионизирующих излучений, что дает возможность работать при пониженных интенсивностях источника излучения. Большие перспективы в этой части имеют также автоматизация и роботизация проведения контроля качества промышленной продукции, делающие совершенно безопасными условия труда персонала и устраняющие вредное воздействие на окружающую среду.

ческих газоанализаторов, в которых измеряются пульсации давления, вызванные поглощением излучения измеряемым компонентом.

Однако эти достаточно большие потери тепловой энергии (в отсутствие шерстяного покрова, присущего теплокровным животным) обратно почти полностью компенсируется не менее интенсивным поглощением излучения от одежды и обуви, а также окружающих предметов и других теплоизлучающих объектов.

Функция Т (9) определяется только оптическими свойствами вещества, а функция %с (р) — статистикой шероховатой границы раздела. Ясно, что если функция %с (р) имеет какие-либо особенности, то они, вообще говоря, будут наблюдаться и в индикатрисе рассеяния. Мы ограничимся рассмотрением наиболее простого случая, когда %с (р) максимальна при р = 0 (т. е. при 9 = 90) и монотонно падает при увеличении параметра р. При этом будем считать, что характерный масштаб изменения %с (р) составляет р ~ а-1, где а — радиус корреляции высот шероховатостей. Кроме того, пренебрежем поглощением излучения в веществе, т. е. положим Im е+ = 0. Тогда функция Т (6) имеет вид

и связана как с поглощением излучения в веществе, так и с интерференцией вторичных волн, отраженных от различных границ раздела, и, в частности, зависит от параметра р. В дальнейшем будем считать, что число пар слоев структуры достаточно велико (N > Nefi), так что справедлива формула (3.29).

В качестве примера можно привести анализ процесса старения ненасыщенных полимеров (например, каучука) [1151. Данный процесс связан с поглощением кислорода из воздуха и последующим охрупчиванием полимера. Поэтому степень повреждения можно оценивать по количеству М поглощенного кислорода: U = М. Процесс имеет четыре стадии (рис. 27, а). Вначале (зона /) происходит интенсивное поглощение кислорода, что обусловлено протеканием химических реакций с участием реакционноспособ-ных групп самого каучука. Затем (зона //) скорость процесса поглощения снижена до некоторого постойнного значения, так как реакция замедлена ингибиторами. После того, как ингибитор израсходован, начинается активизация процесса (зона ///), реакция имеет автокаталический характер. Наконец, скорость процесса окисления снова снижается (зона IV). Поскольку к началу /// стадии уже потеряны ценные свойства каучука (понижается прочность на растяжение, увеличивается хрупкость), наибольшее значение имеет рассмотрение двух первых периодов старения.

экспериментальные данные по .исследованию коррозии в тракте питательной воды показывают, что наличие угольной кислоты в воде не влияет на скорость коррозии стали, протекающей с поглощением кислорода.

Результаты исследований свидетельствуют о том (рис. 8—10), что хотя увеличение концентрации угольной кислоты в растворе и усиливает выделение водорода, общий уровень коррозии при низких температурах невелик. Повышение температуры до 60 °С способствует развитию коррозионных процессов и с поглощением кислорода, и с выделением водорода. Скорость коррозионного процесса, протекающего с водородной деполяризацией, составляет всего 2,5—14% общей скорости коррозии.

Из приведенных выше данных видно, что с понижением концентрации кислорода его поглощение уменьшается; коррозия же, связанная с выделением водорода, при этом заметно возрастает. Результаты опытов при 80 °С показывают, что коррозия с выделением водорода практически прекращается при рН = 9,0; интенсивность коррозии с поглощением кислорода также несколько уменьшается и составляет 90% от величины, получаемой при рН = 5,9.

В подводной зоне коррозия зависит от глубины, на которой находится конструкция. По данным {17], даже на больших глубинах в Атлантическом океане кислорода достаточно для протекания коррозионных процессов. В Тихом океане минимальная концентрация кислорода (около 0,2 мг/л) достигается на глубине 700 м. Это связывают с поглощением кислорода при разложении оседающих погибших микроорганизмов, которых значительно больше, чем в Атлантическом океане. На больших глубинах в Тихом океане подвод кислорода увеличивается благодаря придонным течениям.

В Тихом океане концентрация растворенного кислорода в воде имеет минимум на глубине около 700 м (см. рис. 1), что связывают с большим поглощением кислорода в биологических процессах (при разложении погибших морских организмов и продуктов их жизнедеятельности). В Атлантическом океане содержание кислорода велико на всех глубинах. Для сравнения можно привести такие данные показы-

Расчеты показывают, что практически всегда существуют условия для протекания коррозии стали в водной среде как с выделением водорода, так и с поглощением кислорода, т. е. V0K>V0a. Термодинамическая вероятность кислородной коррозии стали становится равной нулю лишь ори концентрации кислорода 19,6 • 10~84 мкг/кг. Окисление ионов Fe2+ до Fe3+ становится невозможным лишь при содержании кислорода в воде 19,6-Ю"71 мкг/кг [Л. 7].

Результаты опытов показывают (рис. 3-7 — 3-9), что хотя увеличение концентрации угольной кислоты в растворе и усиливает выделение водорода, общий уровень щррозии при низких температурах невелик. Повышение температуры до 60 °С способствует развитию коррозионных процессов как с поглощением кислорода, так и с выделением водорода. Скорость коррозионного процесса, протекающего с водородной деполяризацией, составляет всего 2,5—14,0% общей скорости коррозии.

При работе оборудования, изготовленного из стали, падение концентрации кислорода в воде может происходить не только в результате частичной деаэрации, но также вследствие поглощения его металлом. Поэтому важно выявить влияние пониженных концентраций кислорода на процесс коррозии с выделением водорода. Подобные опыты проводились при 20 °С в присутствии 60 ,мг/кг СО2 и концентрации кислорода 2,4 и 4,0 мг/кг. Установлено, что с понижением концентрация кислорода его поглощение уменьшается; коррозия же, связанная с выделением водорода, при этом заметно возрастает (табл. 3-1). Результаты опытов при 80 °С показывают, что коррозия с выделением водорода практически прекращается при рН —9,0; интенсивность коррозии с поглощением кислорода также несколько уменьшается и составляет 90% величины, получаемой при рН=5,9, 58

В аргоне может содержаться кислород (около 0,003 об. %), азот (до 0,1 об. %), влага (до 0,03 мг/л). Такой аргон при однократном создании защитной газовой подушки не внесет больших загрязнений в жидкий металл. При периодической продувке или большом содержании в техническом аргоне примесей (кислорода, азота, влаги) требуется предварительная очистка его, например, пропусканием через колонку с жидким натрием или сплавом калия с натрием, поглощением кислорода на омедненном силикагеле, азота — металлами, образующими прочные нитриды, и влаги — подходящими осушителями. Особенного внимания требует состояние внутренних поверхностей емкостей и фильтрующих насадок, адсорбирующих газообразные вещества. Десорбция вредных газов может быть осуществлена двух-трехкратным вакуумированием с последующим наполнением очищенным аргоном. Десорбция облегчается повышением температуры до 160—200° С.

процесс коррозии идет преимущественно с выделением водорода или с поглощением кислорода.