Вышедшие номера
Кинетическая теория пристеночного слоя при произвольных условиях в газоразрядной плазме
Переводная версия: 10.1134/S106378421909010X
Мурильо O.1, Мустафаев А.С.1, Сухомлинов В.С.
1Санкт-Петербургский горный университет, Санкт-Петербург, Россия
Email: rectorat@spmi.ru
Поступила в редакцию: 12 февраля 2019 г.
В окончательной редакции: 12 февраля 2019 г.
Принята к печати: 1 апреля 2019 г.
Выставление онлайн: 20 августа 2019 г.

При произвольном соотношении между радиусом Дебая и длиной пробега иона на основе кинетического подхода решена самосогласованная задача о структуре возмущенного пристеночного слоя в газоразрядной плазме постоянного тока вблизи плоской поверхности, находящейся под отрицательным потенциалом относительно плазмы. Решение получено без искусственного разделения этого слоя на квазинейтральный "предслой" и пристеночный слой, где существенно нарушается квазинейтральность. Учтены реальная функция распределения ионов в невозмущенной плазме, зависимость сечения перезарядки от энергии иона и ненулевое электрическое поле в невозмущенной плазме. Показано, что при сохранении средней энергии электронов структура возмущенного пристеночного слоя слабо зависит от вида функции распределения электронов. Установлено, что даже в предположении, что средняя энергия электронов много выше таковой для ионов, величина средней энергии ионов в невозмущенной плазме существенно влияет как на структуру квазинейтрального предслоя, так и на структуру части пристеночного слоя, где квазинейтральность отсутствует. Расчеты параметров ионного потока и структуры возмущенного пристеночного слоя согласуются с известными экспериментальными данными других авторов, не имевшими ранее адекватного толкования. Ключевые слова: критерий Бома, пристеночный слой, уравнение Больцмана, газоразрядная плазма.
  1. Donnelly V.M., Kornblit A. // J. Vacuum Sci. Technol. A: Vacuum, Surfaces, and Films. 2013. Vol. 31. N 5. P. 050825
  2. Sturges D.J., Oskam H.J. // J. Appl. Phys. 1964. Vol. 35. N 10. P. 2887-2894
  3. Rubel M. et al. // J. Nucl. Mater. 1992. Vol. 196. P. 285-291
  4. Дунаев В.В., Жиглинский А.Г., Сухомлинов В.С., Фафурина Э.Н. // ЖТФ. 1992. Т. 62. Вып. 2. С. 41-46
  5. Raizer Y. Gas Discharge Physics. Berlin, NY.: Springer, 1991. Р. 536
  6. Chen X.P. // Phys. Plasmа. 1998. Vol. 5. N 3. P. 804
  7. Bohm D. // Characteristics of Electrical Discharges in Magnetic Fields. 1949. Vol. 13
  8. Riemann K. // Plasma Sources Sci. Technol. 2009. Vol. 18. P. 014006
  9. Benilov M. // The Plasma Sources Science and Technology. 2008. Vol. 18. N 1. P. 014005
  10. Allen J. // Plasma Sources Sci. Technol. 2009. Vol. 18. P. 014004
  11. Brinkmann R. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2011. Vol. 44. N 4. P. 042002
  12. Kino G., Shaw E. // Phys. Fluids. 1966. Vol. 9. N 3. P. 587-593
  13. Chen F.F. Introduction to Plasma Physics. NY., London: Plenum Press, 1974
  14. Tsankov T., Czarnetzki U. // Plasma Sources Science and Technology. 2017. Vol. 26. N 5. P. 055003
  15. Kos L., Tskhakaya S., Jelic N. // Phys. Plasmas. 2015. Vol. 22. N 9. P. 093503
  16. Riemann K. // J. Physics D: Appl. Phys. 2003. Vol. 36. N 22. P. 2811
  17. Riemann K. // J. Physics D: Appl. Phys. 1991. Vol. 24. N 4. P. 493
  18. Baalrud S., Hegna C. // Plasma Sources Science and Technology. 2011. Vol. 20. N 2. P. 025013
  19. Riemann K. // Phys. Plasmas. 2006. Vol. 13. N 6. P. 063508
  20. Godyak V. // Phys. Lett. A. 1982. Vol. 89. N 2. P. 80-81
  21. Valentini H. // Phys. Plasmas. 1996. Vol. 3. N 4. P. 1459-1461
  22. Chen X. // Phys. Plasmas. 1998. Vol. 5. N 3. P. 804-807
  23. Riemann K. // Phys. Fluids. 1981. Vol. 24. N 12. P. 2163-2172
  24. Kaganovich I. // Phys. Plasmas. 2002. Vol. 9. N 11. P. 4788-4793
  25. Raoul N. // IEEE Transactions on Plasma Sci. 2002. Vol. 30. N 1. P. 352-356
  26. Godyak V., Sternberg N. // IEEE Transactions on Plasma Sci. 2003. Vol. 31. N 2. P. 303
  27. Franklin R.N. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2003. Vol. 36. N 22. P. 2821
  28. Riemann K. // Plasma Sources Science and Technology. 2012. Vol. 21. N 6. P. 068001
  29. Mustafaev A., Sukhomlinov V., Ainov M. // Tech. Phys. 2015. Vol. 60. P. 1778
  30. Valentini H., Kaiser D. // Phys. Plasmas. 2015. Vol. 22. N 5. P. 053512
  31. Liu J., Wang Z., Wang X. // Phys. Plasmas. 2003. Vol. 10. N 7. P. 3032-3034
  32. Kotelnikov I., Skovorodin D. // Plasma Phys. Reports. 2016. Vol. 42. N 2. P. 186-190
  33. Sukhomlinov V., Mustafaev A., Grabovskii A., Ainov M. Ion velocity distribution function in the plasma of its own gas // 42nd EPS Conf. on Plasma Physics. 2015. P5.168. URL: http://ocs.ciemat.es/EPS2015PAP/pdf/P5.168.pdf
  34. Wang H., Sukhomlinov V., Kaganovich I., Mustafaev A. // Plasma Sources Sci. Technol. 2017. Vol. 26. N 2. P. 024001
  35. Wang H., Sukhomlinov V., Kaganovich I., Mustafaev A. // Plasma Sources Sci. Technol. 2017. Vol. 26. N 2. P. 024002
  36. Mustafaev A.S., Soukhomlinov V.S. // J. Mining Institute. 2016. Vol. 222. P. 864-868
  37. Mustafaev A., Sukhomlinov V., Ainov M. // High Temperature. 2007. Vol. 55. N 3. P. 346-351
  38. Tonks L., Langmuir I.A // Phys. Rev. 1929. Vol. 34. N 6. P. 876
  39. Sukhomlinov V.S., Mustafaev A.S., Murillo O. // Phys. Plasmas. 2018. Vol. 25. N 1. P. 013513
  40. Maiorov S., Petrov O., Fortov V. Calculation of resonant charge exchange cross-sections of ions Rubidium, Cesium, Mercury and noble gases // Proceedings of the 34th EPS Conference on Plasma Physics, Warsaw. 2007. URL: http://epsppd. epfl.ch/Warsaw/pdf2/P2\_115.pdf
  41. Gill P., Webb C. // J. Phys. D: Appl. Phys. 1977. Vol. 10
  42. Kolobov V.I., Tsendin L.D. // Plasma Sources Sci. Technol. 1995. Vol. 4. N 4. P. 551
  43. Riemann K., Ehlemann U., Wiesemann K. // J. Phys. D: Appl. Phys. 1992. Vol. 25. N 4. P. 620
  44. Riemann K. // Plasma Sourc. Sci. Technol. 2009. Vol. 18. P. 014007
  45. Sheridan T. // Appl. Phys. Lett. 1996. Vol. 68. N 14. P. 1918-1920
  46. Sheridan T. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2010. Vol. 43. N 10. P. 105204
  47. Sheridan T. // Phys. Plasmas. 2000. Vol. 7. N 7. P. 3084-3088

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.