本期结合一篇关于诊断技术和反应机理的文章。
本期结合一篇关于诊断技术和反应机理的文章： Zhu, Y., Lepikhin, N. D., Orel, I., Salmon, A., Klochko, A., & Starikovskaia, S. M. (2018). Optical actinometry of O-atoms in pulsed nanosecond capillary discharge: peculiarities of kinetics at high specific deposited energy. Plasma Sources Science and Technology. 以空气放电中O(3p3P)密度计算中的级联反应为例，分享级联反应问题和反应截面的处理。 O(3p3P)是含氧混合气中比较典型的激发态，其在844.6nm处可探测到明显的发射光谱谱线，常用于光谱和TALIF中诊断O原子绝对数密度。为了分析和配合实验测量，需要计算得到O(3p3P)密度。 O(3p3P)产生主要通过电子碰撞激发基态和其他激发态O原子实现，文中正文考虑了以下产生过程： e+O2=>e+O+O(3p3P) e+O=>e+O(3p3P) e+O(1D)=>e+O(3p3P) e+O(1S)=>e+O(3p3P) 损失过程： O(3p3P)+N2=>O+N2 O(3p3P)+O2=>O+O2 O(3p3P)=>O 但是激发态O原子的产生，还有一类重要来源：级联反应(Cascading reactions)。工坊君还没有在手边的中文教科书里找到对等离子体反应中级联反应较好的定义，在本例中，级联反应是指基态O原子被激发到更高能级并跌落到O(3p3P)的过程。 级联反应过程涉及了众多其他O激发态，很难全部考虑，大大增加了化学反应体系建模的复杂度。为了解决级联反应的存在给等离子体化学分析带来的困难，从事机理的研究人员引入了表观反应截面（apparent cross section）的概念。 一般对电子碰撞反应截面的测量，都会尽可能的剔除其他过程，从而精确的确定对应反应本身的碰撞截面（direct cross section）。而表观反应截面不剔除级联反应对组分产生的影响，反而方便了化学反应建模工作。下图是反应e+O=>e+O(3p3P)的直接反应截面和表观反应截面的对比图。
由于包含了级联反应的影响，表观反应截面在高电子能量区域明显大于直接反应截面，反应在计算结果上，包含了级联反应的O(3p3P)放电期间密度比采用直接反应截面的结果高出50%，如下图所示。
一个需要注意的细节是，部分文献在描述表观反应截面和直接反应截面时模糊不清，在实际建模和分析过程中，一定需要寻找各个文献所引用的“根”文献。工坊君就因为在这里被几篇错误的文献带了不少弯路。
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