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氦气空心阴极放电动力学过程的模拟研究
1
作者
何寿杰
张宝铭
+2 位作者
王鹏
张钊
韩育宏
《强激光与粒子束》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第2期62-70,共9页
利用流体模型模拟研究了氦气空心阴极放电的时空动力学过程,计算得到了不同放电时刻电子和亚稳态氦原子密度、电势、电场、基态电离速率和分步电离速率等的时空分布特性。特别是讨论了亚稳态原子和分步电离对于放电的影响。结果表明,随...
利用流体模型模拟研究了氦气空心阴极放电的时空动力学过程,计算得到了不同放电时刻电子和亚稳态氦原子密度、电势、电场、基态电离速率和分步电离速率等的时空分布特性。特别是讨论了亚稳态原子和分步电离对于放电的影响。结果表明,随着电流的增长,放电处于五个不同的放电模式:第一阶段电流上升非常缓慢,为汤生放电模式,带电粒子密度、亚稳态原子密度和径向电场均很弱;第二阶段电流迅速上升,放电模式由汤生放电向空心阴极放电过渡,带电粒子密度、亚稳态原子密度和径向电场迅速增强;第三阶段达到准稳态阶段,放电电流增长速度变缓,形成了明显的阴极鞘层结构;第四阶段为空心阴极效应形成阶段,向稳态阶段过渡;第五阶段为稳态放电阶段。研究结果同时表明,亚稳态氦原子和分步电离在放电的初始阶段对于放电的发展作用较弱,在前三阶段中,电子的产生以基态电离为主。随着放电的发展,由亚稳态原子引起的分步电离对新的电子产生的作用逐渐接近并超过基态电离,对总电离的贡献率越来越高。
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关键词
空心阴极放电
流体模型
分步电离速率
电势
电子密度
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职称材料
题名
氦气空心阴极放电动力学过程的模拟研究
1
作者
何寿杰
张宝铭
王鹏
张钊
韩育宏
机构
河北大学物理科学与技术学院
出处
《强激光与粒子束》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第2期62-70,共9页
基金
国家自然科学基金项目(11205046)
河北省自然科学基金项目(A2016201025)
河北大学研究生创新资助项目(X201733)
文摘
利用流体模型模拟研究了氦气空心阴极放电的时空动力学过程,计算得到了不同放电时刻电子和亚稳态氦原子密度、电势、电场、基态电离速率和分步电离速率等的时空分布特性。特别是讨论了亚稳态原子和分步电离对于放电的影响。结果表明,随着电流的增长,放电处于五个不同的放电模式:第一阶段电流上升非常缓慢,为汤生放电模式,带电粒子密度、亚稳态原子密度和径向电场均很弱;第二阶段电流迅速上升,放电模式由汤生放电向空心阴极放电过渡,带电粒子密度、亚稳态原子密度和径向电场迅速增强;第三阶段达到准稳态阶段,放电电流增长速度变缓,形成了明显的阴极鞘层结构;第四阶段为空心阴极效应形成阶段,向稳态阶段过渡;第五阶段为稳态放电阶段。研究结果同时表明,亚稳态氦原子和分步电离在放电的初始阶段对于放电的发展作用较弱,在前三阶段中,电子的产生以基态电离为主。随着放电的发展,由亚稳态原子引起的分步电离对新的电子产生的作用逐渐接近并超过基态电离,对总电离的贡献率越来越高。
关键词
空心阴极放电
流体模型
分步电离速率
电势
电子密度
Keywords
hollow cathode discharge
fluid model
step-wise ionization rate
potential
electron density
分类号
O53 [理学—等离子体物理]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
氦气空心阴极放电动力学过程的模拟研究
何寿杰
张宝铭
王鹏
张钊
韩育宏
《强激光与粒子束》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
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