Plasma properties and atomic processes at medium and high pressures

Résumé
Quand l'état du plasma s'écarte de l'équilibre thermodynamique local (E.T.L.), les relations d'équilibre ne sont plus valables. Les propriétés thermodynamiques doivent alors être décrites sur la base de modèles dans lesquels les propriétés atomiques individuelles et les réactions élémentaires interviennent. Dans la première partie du texte on donne une description schématique des plasmas soumis à une injection et des pertes d'énergie et qui subissent en plus des contraintes externes sous forme des conditions initiales et de limite. Les équations de bilan pour la densité des particules, la quantité de mouvement et l'énergie de systèmes ouverts sont résumées en incluant des réactions nucléaires. La seconde partie résume les progrès qui ont été faits dans la compréhension des propriétés de quelques types de plasmas en dehors de l'E.T.L. On traite, sur la base des équations de bilan, plus particulièrement la décharge luminescente sous ses différentes formes, les plasmas d'ions négatifs (avec application à la physique des interrupteurs (SF₆) des circuits électriques), la mesure du coefficient collisionnel-radiatif de recombinaison électrons-ions et les plasmas dans les machines du type Tokamak.

Abstract
When the state of a plasma deviates from local thermodynamic equilibrium (L.T.E.) the equilibrium relations cannot be applied. The thermodynamic properties must then be described on the basis of models in which the individual atomic properties and elementary reactions intervene. The first part of the paper gives a schematic description of a plasma suffering power input, power losses and external constraints in the form of initial and boundary conditions. The rate equations for particle density, momentum and energy of open systems are summarized, including nuclear reactions. The second part gives a review of the progress made in understanding the properties of special types of non-L.T.E. plasmas such as glow discharge plasmas, negative ion plasmas (with application to the physics of SF₆ circuit-breakers) and Tokamak plasmas on the basis of these rate equations.