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


ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ РЕКРЕАЦИОННОЙ ЗОНЫ

ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ РЕКРЕАЦИОННОЙ ЗОНЫ Статья в формате PDF 121 KB...

03 07 2026 22:52:35

ГОРНЫЕ ПОРОДЫ: АЛГОРИТМЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ГОРНЫЕ ПОРОДЫ: АЛГОРИТМЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ Статья в формате PDF 157 KB...

01 07 2026 6:55:46

ПРОЦЕССЫ КЛЕТОЧНОЙ РЕГУЛЯЦИИ ПРИ ЗАЖИВЛЕНИИ РАН С РАЗВИТИЕМ ГИПЕРТРОФИЧЕСКИХ РУБЦОВ

ПРОЦЕССЫ КЛЕТОЧНОЙ РЕГУЛЯЦИИ ПРИ ЗАЖИВЛЕНИИ РАН С РАЗВИТИЕМ ГИПЕРТРОФИЧЕСКИХ РУБЦОВ Одним из наиболее часто встречающихся осложнений после пластических операций остаются гипертрофические рубцы [1;6;10], этиология которых может быть обусловлена неадекватным образованием вазоактивных веществ. Репаративная регенерация операционной раны состоит из серии биохимических координированных реакций между различными типами клеток, регулируемых локальными медиаторами. В этом процессе участвуют не только клеточные элементы соединительной ткани, но и факторы, продуцируемые эндотелием [7]. При оперативных вмешательствах заполнение тканевого дефекта осуществляется грануляционной тканью, необходимым условием роста которой является развитие сети капилляров из эндотелиальных клеток (ангиогенез). ...

30 06 2026 10:58:32

АНТИЦИПАТИВНЫЙ АНТИКРИЗИСНЫЙ МАРКЕТИНГ

АНТИЦИПАТИВНЫЙ АНТИКРИЗИСНЫЙ МАРКЕТИНГ Статья в формате PDF 342 KB...

29 06 2026 16:49:41

ВОЗМОЖНОСТИ СОВРЕМЕННОЙ КРИОМЕДИЦИНЫ

ВОЗМОЖНОСТИ СОВРЕМЕННОЙ КРИОМЕДИЦИНЫ Статья в формате PDF 129 KB...

26 06 2026 15:17:58

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ НА ОАО «ДРОБМАШ»

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ НА ОАО «ДРОБМАШ» Статья в формате PDF 99 KB...

24 06 2026 10:38:26

ВЕЛИКАНОВА ЛЮДМИЛА ПЕТРОВНА

ВЕЛИКАНОВА ЛЮДМИЛА ПЕТРОВНА Статья в формате PDF 174 KB...

18 06 2026 23:23:35

ЛУКЬЯНОВА МАРГАРИТА ИВАНОВНА

ЛУКЬЯНОВА МАРГАРИТА ИВАНОВНА Статья в формате PDF 129 KB...

13 06 2026 10:43:33

СРАВНИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ В ЖЕНСКОМ И МУЖСКОМ ТИПАХ РЕЧИ: КОНТРАСТИВНЫЙ АНАЛИЗ

СРАВНИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ В ЖЕНСКОМ И МУЖСКОМ ТИПАХ РЕЧИ: КОНТРАСТИВНЫЙ АНАЛИЗ Цель работы состоит в том, чтобы выявить отличия в организации и употрeблении сравнительных конструкций в речи женщин и мужчин, тем самым определив, как глубинные знания о мире отражаются в «женском» и «мужском» вариантах национального языка. Основным методологическим принципом работы является положение о взаимосвязи языка, человека и его речемыслительной деятельности. ...

06 06 2026 21:57:42

ОПЫТ НЕМЕДИКАМЕНТОЗНОЙ ТЕРАПИИ САХАРНОГО ДИАБЕТА

ОПЫТ НЕМЕДИКАМЕНТОЗНОЙ ТЕРАПИИ САХАРНОГО ДИАБЕТА Статья в формате PDF 91 KB...

31 05 2026 11:23:30

ПРЕМЕДИКАЦИЯ: ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

ПРЕМЕДИКАЦИЯ: ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ Статья в формате PDF 244 KB...

30 05 2026 5:50:12

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 ::