Низкотемпературная газоразрядная плазма О2 и его смесей с другими газами, являясь источником атомов кислорода, широко используется в технологических процессах травления и поверхностной модификации различных неорганических и полимерных материалов. Целью работы явилось изучение влияния температуры поверхности реактора на кинетику гетерогенных процессов в плазме тлеющего разряда постоянного тока в О2 и смеси О2+Ar. Методика экспериментальных исследований подробно описана в работах [1-2]. Реактор диаметром 1,5×10–2 м выполнен из электровакуумного молибденового стекла марки С-52. Диапазон токов разряда составлял 10 – 140 мА при поддержании постоянства давления плазмообразующего газа 200 Па (погрешность измерений ±2,5 Па). Поверхность реактора термостатировали с помощью наружного теплообменного устройства, измерения температуры стенки производили медь-константановой термопарой. Время транспорта атомов от зоны разряда до места их регистрации составляло 0,02 – 0,3 с. В условиях газоразрядной плазмы пониженного давления гетерогенная рекомбинация атомов является основным каналом их гибели. Для определения времени жизни атомов кислорода О(3Р) в плазме О2 и О2+Ar исследовали распределение относительной концентрации атомов по длине разрядной зоны при постоянной скорости потока газа.tableТаблица. Значения кажущейся энергии активации процесса рекомбинации атомов кислорода в смеси Ar+O2.tableТемпературная зависимость вероятности гетерогенной рекомбинации атомов кислорода в плазме О2 (200 Па).В результате проведенных экспериментов получены данные о вероятности гетерогенной рекомбинации (γ) атомов кислорода в плазме О2 и О2+Ar при разных температурах стенок реактора (рис., таблица). На рисунке температурные зависимости γ для чистого кислорода представлены в аррениусовых координатах. Найденные кажущиеся энергии активации процесса рекомбинации составили 15,0±1,8 кДж/моль и 5,7±2,6 кДж/моль при температурах стенки реактора 300–400 К и 410–650 К, соответственно. В условиях принудительного нагрева при Тст>400 К энергия активации более чем в 2 раза превышает значения, полученные при Тст<400 К, что может быть связано с изменением механизма гетерогенной рекомбинации атомов кислорода, в то время как при добавке аргона к кислороду такого изменения не происходит. Данные таблицы показывают, что при различных составах газовой смеси О2+Ar кажущаяся энергия активации процесса рекомбинации с учетом погрешности составляет 6,5±1,3 кДж/моль.