高电压技术
高電壓技術
고전압기술
High Voltage Engineering
2015年
9期
2965-2972
,共8页
氩等离子体%微空心阴极%辉光放电%电势%非平衡%数值模拟
氬等離子體%微空心陰極%輝光放電%電勢%非平衡%數值模擬
아등리자체%미공심음겁%휘광방전%전세%비평형%수치모의
argon plasma%microhollow cathode%glow discharge%electric potential%nonequilibrium%numerical simulation
为了描述微空心阴极内等离子体放电特性,采用二维流体模型对氩气微空心阴极放电进行了数值模拟.在工作气压2×104～4×104 Pa,放电电流1.0～2.5 mA范围内,微空心阴极内氩气放电处于正常辉光放电区域,计算获得的微空心阴极伏安特性及各种组分数密度与文献报道结果符合良好.数值模拟结果表明,在典型计算工况条件下,微空心阴极环形鞘层内电子温度可达20 eV;气体温度可高出室温几百K,说明微空心阴极内等离子体放电具有明显的气体加热效应.通过对体系内的化学动力学过程分析发现,在不同的区域内,Ar+的产生机理不同.在阴极孔鞘层区内,高能电子直接电离基态原子占主导;在阴极孔中心处,电子冲击激发态电离占主导;在阴极孔外的放电区域中心轴线上,Ar+的产生来自电子冲击激发态电离、Penning电离和电子直接冲击基态原子电离共同贡献.
為瞭描述微空心陰極內等離子體放電特性,採用二維流體模型對氬氣微空心陰極放電進行瞭數值模擬.在工作氣壓2×104～4×104 Pa,放電電流1.0～2.5 mA範圍內,微空心陰極內氬氣放電處于正常輝光放電區域,計算穫得的微空心陰極伏安特性及各種組分數密度與文獻報道結果符閤良好.數值模擬結果錶明,在典型計算工況條件下,微空心陰極環形鞘層內電子溫度可達20 eV;氣體溫度可高齣室溫幾百K,說明微空心陰極內等離子體放電具有明顯的氣體加熱效應.通過對體繫內的化學動力學過程分析髮現,在不同的區域內,Ar+的產生機理不同.在陰極孔鞘層區內,高能電子直接電離基態原子佔主導;在陰極孔中心處,電子遲擊激髮態電離佔主導;在陰極孔外的放電區域中心軸線上,Ar+的產生來自電子遲擊激髮態電離、Penning電離和電子直接遲擊基態原子電離共同貢獻.
위료묘술미공심음겁내등리자체방전특성,채용이유류체모형대아기미공심음겁방전진행료수치모의.재공작기압2×104～4×104 Pa,방전전류1.0～2.5 mA범위내,미공심음겁내아기방전처우정상휘광방전구역,계산획득적미공심음겁복안특성급각충조분수밀도여문헌보도결과부합량호.수치모의결과표명,재전형계산공황조건하,미공심음겁배형초층내전자온도가체20 eV;기체온도가고출실온궤백K,설명미공심음겁내등리자체방전구유명현적기체가열효응.통과대체계내적화학동역학과정분석발현,재불동적구역내,Ar+적산생궤리불동.재음겁공초층구내,고능전자직접전리기태원자점주도;재음겁공중심처,전자충격격발태전리점주도;재음겁공외적방전구역중심축선상,Ar+적산생래자전자충격격발태전리、Penning전리화전자직접충격기태원자전리공동공헌.
