GROWTH OF ICE CRYSTALS FROM THE VAPOUR PHASE. INTERACTION OF BASAL AND PRISM FACES THROUGH THE DIFFUSION PROCESS AND THE SURFACE KINETIC PROCESS

Résumé
Deux mécanismes se rapportent à la croissance des cristaux de glace à partir de la phase vapeur : i) processus de diffusion des molécules d'eau, ii) processus cinétique de surface pour incorporer les molécules dans le réseau cristallin. Le but de l'étude présentée est d'étudier l'interaction des faces basales et prismatiques en considérant divers aspects prenant en compte de manière cohérente les deux processus. Les résultats obtenus sont les suivants : 1) la vitesse de croissance des faces prismatiques décroît avec l'accroissement du rapport axial c/b, c'est-à-dire l'accroissement de la surface de la face prismatique, le périmètre du cristal restant constant. Par ailleurs, la vitesse de croissance des faces basales croît car les deux faces sont en compétition vis-à-vis des molécules de vapeur d'eau. 2) L'interaction des deux faces décroît avec l'augmentation de la constante de diffusion. 3) La vitesse de croissance en masse est quasi indépendante du rapport axial pour un périmètre du cristal constant et pour différentes constantes de diffusion.

Abstract
The following two processes are relevant to the growth of ice crystals from the vapour phase : i) diffusion process of water molecules, ii) surface kinetic process for incorporating the molecules into crystal lattice. The purpose of the present study is to investigate the interaction of basal and prism faces from various points of view by taking into account both processes self-consistently. The obtained results are as follows : (1) The growth rate of prism face decreases with increasing axial ratio c/b, i.e. increasing are a of prism face, under the condition of constant periphery length of a crystal. On the other hand, the growth rate of basal face increases, since both faces scramble for water molecules in air. (2) The interaction of both faces decreases with increasing diffusion constant. (3) The mass growth rate is almost independent of the axial ratio for a constant periphery length of a crystal and for various diffusion constant.