State-to-state non-equilibrium plasma kinetics is widely used to characterize cold molecular and reentry plasmas. The approach requires a high level of dynamical information, and demands a large effort in the creation of complete databases of state-resolved cross sections and rate coefficients. Recent results, emphasizing the dependence of elementary process probability on both the vibrational and rotational energy content of the H2 molecule, are presented for those channels governing the microscopic collisional dynamics in non-equilibrium plasmas, i.e. electron-impact induced resonant processes, vibrational deactivation and dissociation in atom–diatom collisions and atomic recombination at the surface. Results for H2 plasmas, i.e. negative ion sources for neutral beam injection in fusion reactors, RF parallel-plate reactors for microelectronics, atmospheric discharges and the shock wave formed in the hypersonic entry of vehicles in planetary atmosphere for aerothermodynamics, are discussed.
状態間非平衡プラズマ動力学は、低温分子プラズマおよび再突入プラズマの特性評価に広く用いられている。このアプローチには高度な動的情報が必要であり、状態分解された断面積および速度係数の完全なデータベースの構築に多大な労力を要する。非平衡プラズマにおける微視的衝突動力学を支配するチャネル、すなわち電子衝突誘起共鳴過程、原子-二原子分子衝突における振動緩和および解離、ならびに表面における原子再結合について、H₂分子の振動および回転エネルギー含有量に対する素過程確率の依存性を強調した最近の結果を示す。さらに、核融合炉における中性粒子入射用負イオン源、マイクロエレクトロニクス用平行平板RFプラズマ反応器、大気放電、ならびに惑星大気への極超音速再突入時に形成される衝撃波の空力加熱に関するH₂プラズマの結果について考察する。