Сычёв А.И. ПРОБЛЕМЫ ПРИ ОБРАЗОВАНИИ ПЛАЗМЕННОГО РАЗРЯДА
Научный журнал «Вестник науки»

Режим работы с 09:00 по 23:00

zhurnal@vestnik-nauki.com

Информационное письмо

  1. Главная
  2. Архив номеров
  3. Вестник науки №9 (9) том 3
  4. Научная статья № 52

Просмотры  3 просмотров

Сычёв А.И.   


ПРОБЛЕМЫ ПРИ ОБРАЗОВАНИИ ПЛАЗМЕННОГО РАЗРЯДА  


Аннотация:
в данной статье рассматриваются проблемы, возникающие при образовании плазменного разряда, анализируются и предлагаются различные варианты их решени   

Ключевые слова:
плазма, разряд   


Плазма – ионизированный газ, одно из четырех основных агрегатных состояний вещества. При создании плазменного разряда, проявляются различные факторы, мешающие стабильному протеканию процесса и вызывающие различные виды неустойчивости. Ионизированный газ содержит свободные электроны и положительные и отрицательные ионы. В более широком смысле, плазма может состоять из любых заряженных частиц (например, кваркглюонная плазма). Квазинейтральность означает, что суммарный заряд в любом малом по сравнению с размерами системы объёме равен нулю, является её ключевым отличием от других систем, содержащих заряженные частицы (например, электронные или ионные пучки). Поскольку при нагреве газа до достаточно высоких температур, он переходит в плазму, она называется четвёртым (после твёрдого, жидкого и газообразного) агрегатным состоянием вещества. При увеличении давления до 10-4÷10-3 Тор разряд переходит в новую модификацию. Анодный слой, как правило, разрушается, а разрядный ток резко возрастает. Переход в новую модификацию становится возможным при ni → ne, когда вероятность ионизации нейтральных атомов становится высокой. При таких условиях на структуру анодного слоя оказывает влияние характер поступления нейтральных атомов в слой, причем в разряде наступают различные аномалии, например, ионизационная неустойчивость [2]. Осциллографирование вакуумного EH-разряда позволило установить, что ионный и продольный электронный (вдоль H) токи пульсируют во времени с частотой порядка нескольких сотен килогерц [1]. Наиболее характерная особенность этих пульсаций состоит в том, что электронный ток на диски имеет выбросы длительностью ~10-7 с и амплитудой, во много раз большей среднего значения тока. Импульсный сброс электронов происходит непосредственно из анодного слоя и сопровождается появлением ВЧ - сигнала. Частота следования импульсов пропорциональна давлению газа и определяется временем накопления новых электронов в слое за счет ионизации. В результате проведенных экспериментов показано, что неустойчивость в слое возникает периодически, когда плотность электронов достигает некоторой критической величины. Она развивается за время, во много раз меньшее, чем время электрон-атомных столкновений, и приводит к импульсному сбросу электронов из слоя. При таких условиях качественное поведение усредненных характеристик хорошо описывается теорией, которая учитывает классическую подвижность электронов. Однако толщина слоя будет больше, а разрядный ток меньше, чем предсказывает теория. Вопрос о природе развивающихся неустойчивостей окончательно не решен. В большинстве случаев наиболее вероятно развитие диокотронной неустойчивости [3]. Однако не ясно, как с помощью диокотронной неустойчивости можно объяснить сброс электронов на катодные диски вдоль магнитного поля. В EH-слое может развиваться апериодическая электростатическая неустойчивость ограниченного ионного пучка, которая аналогична пирсовой неустойчивости электронного пучка. Развитие этой неустойчивости связано с тем, что ионный пучок проходит через область магнитного поля, где электрическое поле практически отсутствует и компенсация положительного объемного заряда осуществляется, главным образом, электронами из пристеночных слоев, так как ионизация электронами в этой области незначительна из-за низких значений энергий. При появлении возмущения в пучке его потенциал меняется как целое относительно окружающих стенок. При превышении плотностью ионного тока некоторой критической величины электронов оказывается недостаточно, и ионный пучок становится неустойчивым. Эта неустойчивость, развивающаяся подобным образом, ведет к образованию виртуального анода - электростатической пробки - и к запиранию ионного пучка. Время нарастания неустойчивости порядка времени пролета ионов . Электростатическая неустойчивость может быть подавлена путем эмиссии электронов вдоль магнитного поля либо подбором рабочих характеристик системы (ускоряющего напряжения, магнитного поля, давления рабочего газа и т.д.). Таки образом, при рассмотрении процесса создании плазмы, были рассмотрены различные виды неустойчивости, которые препятствуют созданию стабильного разряда. Рассмотрели возможные варианты решения данных проблем.

  


Полная версия статьи PDF

Номер журнала Вестник науки №9 (9) том 3   


Ссылка для цитирования:

Сычёв А.И. ПРОБЛЕМЫ ПРИ ОБРАЗОВАНИИ ПЛАЗМЕННОГО РАЗРЯДА // Международный научный журнал Вестник науки №9 (9) том 3. ISSN 2712-8849. С. 174 - 175. 2018 г. // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/659 (дата обращения: 19.09.2021 г.)




Нашли грубую ошибку (плагиат, фальсифицированные данные или иные нарушения научно-издательской этики) ?
- напишите письмо в редакцию журнала: zhurnal@vestnik-nauki.com


© 2018