At temperatures below 15 000 K, the major pathway for the electron impact dissociation of H2 is through excitation to the b 3Σu+ excited electronic state. Total cross sections and energy differential cross sections for threshold energies as a function of vibrational states (v) for H2v = 0–4, D2v = 0–6 and T2v = 0–7 are calculated. The rates of dissociation as a function of electron temperature for each state are parametrized. Near-threshold rates are shown to be so critically dependent on the vibrational level that dissociation from very high-lying vibrational levels must be included in calculations of the rate at local thermal equilibrium (LTE) even at low temperature. An adapted version of the extrapolation procedure of Stibbe and Tennyson (1999 Astrophys. J.513 L147) is used to approximate the rates for all of the higher vibrational levels, which are then used to calculate the LTE rate. The LTE rate is an order of magnitude greater than the v = 0 rate. Calculations of energy differential cross sections suggest that impact dissociation of vibrationally excited molecules could be the source of low energy H atoms observed in tokamak plasmas.
15,000 K未満の温度において、H2の電子衝突解離の主要な経路は、b 3Σ+u励起電子状態への励起によるものである。H2v = 0–4、D2v = 0–6、T2v = 0–7の振動状態に対する閾値エネルギーでの全断面積およびエネルギー微分断面積を計算した。各状態に対する解離速度係数を電子温度の関数としてパラメータ化した。閾値付近の速度係数は振動準位に極めて敏感に依存することが示され、そのため、低温での局所熱平衡(LTE)における速度係数の計算には、非常に高い振動準位からの解離を含める必要がある。Stibbe and Tennyson(1999 Astrophys. J. 513 L147)の外挿法を適用した改良版を用いて、より高いすべての振動準位に対する速度係数を近似し、これを用いてLTE速度係数を計算した。LTE速度係数はv = 0の速度係数よりも一桁大きい。エネルギー微分断面積の計算は、振動励起分子の衝突解離がトカマクプラズマで観測される低エネルギー水素原子の起源となり得ることを示唆している。