Кинетическая теория прикатодного слоя в низковольтных пучковых разрядах
Бадр А.Х.
1, Сухомлинов В.С.
1, Мустафаев А.С.
1, Бербенева О.Д.
11Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II , Санкт-Петербург, Россия
Email: hady93327@gmail.com, v_sukhomlinov@mail.ru, alexmustafaev@yandex.ru, olgaberbeneva160@gmail.com
Поступила в редакцию: 29 апреля 2025 г.
В окончательной редакции: 18 июля 2025 г.
Принята к печати: 18 июля 2025 г.
Выставление онлайн: 27 октября 2025 г.
Построена кинетическая теория прикатодного слоя низковольтного пучкового разряда в инертных газах при числах Кнудсена порядка единицы. В этих условиях данная плазменная система перспективна для создания приборов плазменной электроники. Обнаружено, что структура прикатодного слоя такого разряда принципиально отличается от таковой для самостоятельного тлеющего разряда. Так, пространственная зависимость электрического поля может быть немонотонной и содержать максимум. При этом значения электрического поля около катода оказываются существенно меньше, пространственные зависимости плотностей электронов и ионов могут иметь минимум, а протяженности квазинейтрального предслоя и прикатодной части возмущенного слоя, где существенно нарушается квазинейтральность, значимо возрастают. Ключевые слова: прикатодный слой, предслой, электронный пучок, упругое рассеяние электронов.
- С.М. Левитский, И.П. Шашурин, ЖЭТФ, 52 (2), 350 (1967). [S.M. Levitskii, I.P. Shashurin, Sov. Phys. JETP, 25 (2), 227 (1967)]
- М.Д. Габович, В.П. Коваленко, ЖЭТФ, 57 (3), 716 (1970). [M.D. Gabovich, V.P. Kovalenko, Sov. Phys. JETP, 30 (3), 392 (1970)]
- K. Mizuno, S. Tanaka, Phys. Rev. Lett., 29 (1), 45 (1972). DOI: 10.1103/PhysRevLett.29.45
- А.С. Мустафаев, ЖТФ, 71 (4), 111 (2001). [A.S. Mustafaev, Tech. Phys., 46 (4), 472 (2001). DOI: 10.1134/1.1365475]
- A.S. Mustafaev, V.I. Demidov, I.D. Kaganovich, M.E. Koepke, A. Grabovskiy, Phys. Plasmas, 21, 053508 (2014). DOI: 10.1063/1.4876928
- Ф.Г. Бакшт, Б.И. Колосов, А.А. Костин, Р.С. Чураев, В.Г. Юрьев, Математическое моделирование процессов в низковольтном плазменно-пучковом разряде (Энергоатомиздат, М., 1990), с. 1--7
- O. Мурильо, А.С. Мустафаев, В.С. Сухомлинов, ЖТФ, 89 (9), 1384 (2019). 8.89 DOI: 10.21883/JTF.2019.09.48064.51-19 [O. Murillo, A.S. Mustafaev, V.S. Sukhomlinov, Tech. Phys., 64 (9), 1308 (2019). DOI: 10.1134/S106378421909010X]
- A.I. Ahiezer, Ja.B. Fainberg, Proc. Acad. Sci., 64, 555 (1949)
- V. Sukhomlinov, A. Mustafaev, A. Zaitsev, N. Timofeev, J. Phys. Soc. Jpn., 91 (2), 024501 (2022). DOI: 10.7566/JPSJ.91.024501
- А.В. Бондаренко, ЖТФ, 46 (12), 2535 (1976)
- K. Riemann, U. Ehlemann, K. Wiesemann, J. Phys. D, 25, 620 (1992). DOI: 10.1088/0022-3727/25/4/008