КВАЗИНЕЙТРАЛЬНАЯ ОБЛАСТЬ ПРИЭЛЕКТРОДНОГО СЛОЯ ПРИ БОЛЬШИХ ОТБИРАЕМЫХ ТОКАХ > Полезные советы
Тысяча полезных мелочей    

КВАЗИНЕЙТРАЛЬНАЯ ОБЛАСТЬ ПРИЭЛЕКТРОДНОГО СЛОЯ ПРИ БОЛЬШИХ ОТБИРАЕМЫХ ТОКАХ

КВАЗИНЕЙТРАЛЬНАЯ ОБЛАСТЬ ПРИЭЛЕКТРОДНОГО СЛОЯ ПРИ БОЛЬШИХ ОТБИРАЕМЫХ ТОКАХ

Тихомиров А.А. Сысун В.И. Статья в формате PDF 156 KB При теоретическом рассмотрении слоя у электрода, внесённого в плазму, часто бывает удобно разделять его непосредственно на слой объёмного заряда и квазинейтральную область, в которой релаксируют параметры плазмы [1]. Точное кинетическое решение задачи в общем случае невозможно, а применяемые приближенные методы решения кинетического уравнения также весьма сложны и часто не отражают реальную ситуацию.

В работе [2] проведен расчет слоя через моменты функции распределения без учета инерциального члeна.

В данной работе предлагается расчет квазинейтральном области слоя на основе мгд-приближения с учетом инерциального члeна. Рассматривался слой у плоского неэммитирующего электрода в достаточно плотной плазме в стационарном случае (для другой геометрии электродов решение аналогично). Для расчета использовались уравнения Эйлера для движения электронов и ионов, уравнения непрерывности частиц и тока в предположении  и однородности температуры электронов  и ионов  в области:

                     (1)

                       (2)

; где ;                       (3)

                       (4)

где Z - эффективная частота ионизации на один электрон, , , - эффективные частоты столкновения электронов, инов, и атомов друг с другом. Движением атомов пренебрегалось. В последних члeнах уравнения (1) и (2) учитывается нулевая начальная скорость электронов и ионов при ионизации, что существенно при малых частотах столкновений . Граничные условия между невозмущенной плазмой и квазинейтральной областью возмущения записывались в виде: . Сложим уравнения (1) и (2) и перейдем к безразмерным переменным, получим:

                       (5)

                               (6)

                          (7)

где ,, , , ,,- ионная скорость звука. Граничные условия записываются в виде , , . Границу области квазинейтральности и слоя объемного заряда определяли из уравнения (5), при   . Система уравнений (5)-(7) решалась численно для различных значений , , и . В таблице 1 приведены результаты расчета для одного набора этих параметров, а именно дрейфовые скорости электронов и ионов, концентрация на границе с объемным зарядом и длина области квазинейтральности в зависимости от величины отбираемого тока из плазмы.

При некоторых значениях параметров и возможны частные решения. В случае низких давлений или малых отбираемых токов решение уравнений (5) - (7) имеет вид:

 (8)                              (9)

При решение (8) совпадает с полученным в работе [3]. Для , что соответствует случаю высоких давлений, выражение для концентрации частиц равняется:

                    (10)

Анализ этих решений показал, что с точностью менее 1%, можно пользоваться следующими выражениями:

           (11)

;               (12)

Граничное условие между квазинейтральной областью и слоем объемного заряда в обычных переменных имеет вид:

                           (13)

При малых электронных токах это выражение переходит в известный критерий Бома. Полученные решения показывают, что с увеличением электронного тока, отбираемого из плазмы, поток ионов уменьшается, то есть электроны начинают меньше ускорять ионы. Концентрация заряженных частиц на границе слоя объемного заряда увеличивается, а толщина области квазинейтральности уменьшается. Данный факт на наш взгляд имеет важное значение для зондовой диагностики и приэлектродных процессов.

Таблица 1. Результаты численного расчета системы (5) - (7) при .

0,01

0,0101

1,000

0,0099

0,01

0,1

1,00

0,009

0,1

0,0111

0,990

0,101

0,1

0,102

0,99

0,0996

0,2

0,0125

0,959

0,206

0,2

0,106

0,96

0,205

0,3

0,0142

0,907

0,321

0.3

0,114

0,91

0,32

0,4

0,0166

0,828

0,456

0,4

0,126

0,83

0,46

0,5

0,0207

0,707

0,643

0,5

0,149

0,70

0,65

0,571

0,030

0,500

0,9995

0,5694

0,2078

0,5049

0,9782

-0,01

0,0099

1,000

-0,01

-0,01

0,0999

1,00

-0,011

-0,1

0,0091

0,990

-0,101

-0,1

0,100

0,99

-0,102

-0,2

0,0084

0,959

-0,206

-0,2

0,102

0,96

-0,207

-0,3

0,0078

0,907

-0,321

-0,3

0,107

0,91

-0,322

-0,4

0,0075

0,828

-0,457

-0.4

0,117

0,83

-0,46

-0,5

0,0077

0,707

-0,643

-0,5

0,136

0,702

-0,65

-0,571

0,01

0,500

-0,999

-0,5694

0,1882

0,5049

-0,981

0,01

0,200

1,00

0,008

0,01

0,50

1,00

0,005

0,1

0,203

0,99

0,099

0,1

0,51

0,99

0,096

0,2

0,211

0,96

0,204

0,2

0,53

0,94

0,21

0,3

0,225

0,90

0,320

0.3

0,58

0,87

0,33

0,4

0,250

0,82

0,45

0,4

0,72

0,70

0,52

0,5

0,300

0,68

0,66

0,412

0,806

0,625

0,592

0,5446

0,3911

0,5199

0,9192

 

 

 

 

-0,01

0,200

1,0

-0,012

-0,01

0,5

1,00

-0,15

-0,1

0,20

0,99

-0,10

-0,1

0,51

0,99

-0,11

-0,2

0,21

0,96

-0,21

-0,2

0,53

0,95

-0,21

-0,3

0,22

0,90

-0,32

-0,3

0,57

0,87

-0,34

-0,4

0,24

0,82

-0,46

-0.4

0,71

0,70

-0,53

-0,5

0,29

0,68

-0,67

-0,412

0,794

0,625

-0,608

-0,5446

0,3782

0,5206

-0,9257

 

 

 

 

Исследования, описанные в данной работе, были проведены в рамках проекта PZ-013-02 поддерживаемого совместно Американским фондом гражданских исследований и развития (АФГИР), Министерством образования РФ и правительством Республики Карелия.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Ф.Г. Бакшт, В.Г. Юрьев. ЖТФ, вып., 49, 905-944 стр. 1979 г.
  2. Е.Г. Виноградов, П.П. Щербин. Препринт. Физико-энергетический институт, Обнинск. 991, 1-14 1980 г.
  3. В.И. Сысун. Физика плазмы, 4, 931-937, 1978 г


СЕРДЦЕ – ИНФОРМАЦИОННЫЙ БИОКОМПЬЮТЕР

СЕРДЦЕ – ИНФОРМАЦИОННЫЙ БИОКОМПЬЮТЕР Статья в формате PDF 108 KB...

14 06 2026 12:19:31

ОБЩЕБИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНОГО СИНТЕЗА ПРИ ИЗУЧЕНИИ НЕРВНОЙ И СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМ МЛЕКОПИТАЮЩИХ

ОБЩЕБИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНОГО СИНТЕЗА ПРИ ИЗУЧЕНИИ НЕРВНОЙ И СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМ МЛЕКОПИТАЮЩИХ Авторами проведено комплексное исследование сосудистых и нервных структур всего органокомплекса брюшной полости, что позволило подтвердить общие морфологические закономерности, свойственные млекопитающим отряда хищных, выявить хаpaктерные видовые и внутривидовые особенности васкуляризации и иннервации у пушных зверей клеточного содержания. Полученные новые данные о морфологии сосудистых и нервных образований органов брюшной полости млекопитающих являются оригинальными и дают не только полное представление об изученных структурах, но позволяют морфофункционально интерпретировать адаптогенные процессы, протекающие в интегративно-координационных системах организма пушных зверей, находящихся под интенсивным антропогенным воздействием в процессе доместикации. ...

11 06 2026 4:40:38

РОЛЬ ПОЧВЕННЫХ ВОДОРОСЛЕЙ В АНТРОПОГЕННЫХ ЭКОСИСТЕМАХ

РОЛЬ ПОЧВЕННЫХ ВОДОРОСЛЕЙ В АНТРОПОГЕННЫХ ЭКОСИСТЕМАХ Рассмотрены вопросы участия почвенных водорослей в поддержании стабильности наземных экосистем в условиях антропогенного воздействия на окружающую среду. Показано, что почвенные водоросли обладают высокой устойчивостью к нефтяному и радиоактивному загрязнению, наличию в среде поверхностно-активных веществ. Они первыми из автотрофных организмов поселяются на токсичных субстратах, участвуют в самозарастании промышленных отвалов. ...

10 06 2026 0:54:16

ПРИВЕТСТВИЯ В ПОВСЕДНЕВНОЙ РЕЧИ СТУДЕНТОВ

ПРИВЕТСТВИЯ В ПОВСЕДНЕВНОЙ РЕЧИ СТУДЕНТОВ Статья в формате PDF 245 KB...

06 06 2026 19:41:29

ЗЕМЛЯ НЕ БЫЛА НАГРЕТОЙ, ТЕМ БОЛЕЕ РАСПЛАВЛЕННОЙ

ЗЕМЛЯ НЕ БЫЛА НАГРЕТОЙ, ТЕМ БОЛЕЕ РАСПЛАВЛЕННОЙ Статья в формате PDF 111 KB...

02 06 2026 23:15:28

РАЗБИЕНИЕ И СТРУКТУРИРОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВА, ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ МОДУЛЬНОГО КРИСТАЛЛА

РАЗБИЕНИЕ И СТРУКТУРИРОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВА, ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ МОДУЛЬНОГО КРИСТАЛЛА Обсуждается проблемы разбиения и структурирования прострaнcтва, формирования структурных модулей, которые предназначены для конструирования модульных 3D структур кристаллов. ...

01 06 2026 18:47:18

ИСТОРИЧЕСКИЙ РЕГРЕСС СОВРЕМЕННОГО ЧЕЛОВЕКА

ИСТОРИЧЕСКИЙ РЕГРЕСС СОВРЕМЕННОГО ЧЕЛОВЕКА Данная статья посвящена проблеме реставрации языческого миропонимания в современном мире. В статье пишется о том, что неоязычество предрасполагает людей к аддиктивным формам поведения. ...

30 05 2026 14:32:53

ЭКСПЕДИЦИЯ И.И. МЕЧНИКОВА В АСТРАХАНСКУЮ ГУБЕРНИЮ В 1911 ГОДУ

ЭКСПЕДИЦИЯ И.И. МЕЧНИКОВА В АСТРАХАНСКУЮ ГУБЕРНИЮ В 1911 ГОДУ 16 (29) мая 1911 года в Астpaxaнь приехали члeны международной экспедиции под руководством И.И. Мечникова. Экспедиция должна была помочь решить важные проблемы распространения чумы в нашем регионе и создания вакцины против туберкулеза. Детальный анализ публикаций 1911-1912 годов доказывает положительное влияние работы экспедиции И.И. Мечникова на результативность исследований чумы в Киргизских степях. Полевые исследования в Калмыцких степях позволили определить основные направления лабораторного поиска вакцины против туберкулеза. ...

29 05 2026 0:51:42

ПАРАМЕТР АСИММЕТРИИ ЗОНТООБРАЗНОГО ТЕЛА

ПАРАМЕТР АСИММЕТРИИ ЗОНТООБРАЗНОГО ТЕЛА Измерены коэффициенты аэродинамического сопротивления и параметры асимметрии тонких полых конусообразных тел. ...

28 05 2026 17:50:24

РОЛЬ ПСИХОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ ПРИ БЕСПЛОДИИ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

РОЛЬ ПСИХОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ ПРИ БЕСПЛОДИИ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ) Бесплодие в бpaке – это не только физическое, это еще всегда психологическое и социальное нeблагополучие. В последние годы интерес к проблеме психологических факторов при бесплодии возрос. Влияние психологического состояния, обусловленного бесплодием, на результат лечения признается пpaктически всеми исследователями. Реакция на бесплодие независимо от того женское оно или мужское, сильнее выражено у женщин. Возраст и длительность бpaка не влияют на остроту стресса. Наиболее сильное чувство депрессии у женщин выражено на 2-3 год после выявления бесплодия, а после 3-4 лет начинается адаптация к бесплодию. Отмечено, что женщинам с идиопатическим бесплодием присущ больший оптимизм, в отличие от пациенток, бесплодие которых было обусловлено заболеванием, требующим хирургического лечения. В последние годы разработаны различные методики психологической коррекции и лечения психических расстройств при бесплодии. ...

25 05 2026 4:19:34

ГЕОМЕТРИЯ ЧЕТЫРЕХМЕРНОГО МИРА

ГЕОМЕТРИЯ ЧЕТЫРЕХМЕРНОГО МИРА Представлен четырехмерный мир без фактора времени с предопределенностью событий и явлений в вечности. ...

14 05 2026 0:30:51

Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::