N_2/H_2辉光放电等离子体电子碰撞电离的Monte Carlo模拟

采用N2/H2直流辉光放电等离子体综合的Monte Carlo模型,通过计算N2/H2混合气体直流辉光放电等离子体电子碰撞电离及离解电离率,电子密度及电子能量分布函数,研究了H2的浓度对氮辉光放电等离子体电子碰撞电离过程的影响.研究结果表明：随着H2浓度的升高,电子的电离及离解电离碰撞率减少;但在一定的放电条件下,加入少量的H2,可以提高电子碰撞电离及离解电离率,即选取合适的放电参数,加入少量的氢,可以提高放电空间的电子及离子的密度.模型考虑了12种和电子相关的反应,在氮气中加氢的比例为0-30%.这些影响能通过放电中发生的碰撞过程及鞘层厚度的改变得到解释.研究结果为认识N2/H2混合气体辉光放电等离子体过程机理提供参考依据.

H_2对N_2直流辉光放电电子行为的影响

通过用MonteCarlo方法模拟N2-H2混合气体直流辉光放电等离子体快电子行为,从不同H2浓度的电子能量分布函数,电子密度以及ef-N2碰撞率等方面,研究了加H2对氮辉光放电等离子体过程的影响.研究结果表明随着H2浓度的升高,电子的平均能量增加,电子密度及ef-N2的各种非弹性碰撞率减小;但在一定的放电条件下,加入少量的H2,可以提高N2的离解和电子激发率,即选取合适的放电参数,加入少量的氢,不仅可以提高电子密度,而且有助于提高重要氮活性粒子(N2,N+,N)的浓度.并得到了有利于粒子(N2,N+,N)产生的H2的最佳浓度.研究结果为认识N2/H2混合气体辉光放电等离子体过程机理,探索提供“氮活化粒子富源”的实验研究提供参考依据.计算的激发态(C3пu)的分布与实验结果进行了比较.