Study of the Effect of the Anode on EEDF and the Spatial Profile of the Electron Density in a Discharge with a Hollow Cathode in Helium

S. N. Andreev; Андреев С. Н.; A. V. Bernatskiy; Бернацкий А. В.; N. A. Dyatko; Дятко Н. А.; I. V. Kochetov; Кочетов И. В.; V. N. Ochkin; Очкин В. Н.

doi:10.31857/S0367292123600632

Исследование влияния анода на ФРЭЭ и пространственный профиль концентрации электронов в разряде с полым катодом в гелии

Авторы: Андреев С.Н.¹, Бернацкий А.В.¹, Дятко Н.А.¹^,2, Кочетов И.В.¹^,2, Очкин В.Н.¹
Учреждения:
1. Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН
2. Государственный научный центр РФ “Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований”
Выпуск: Том 49, № 8 (2023)
Страницы: 821-828
Раздел: НИЗКОТЕМПЕРАТУРНАЯ ПЛАЗМА
URL: https://bakhtiniada.ru/0367-2921/article/view/139603
DOI: https://doi.org/10.31857/S0367292123600632
EDN: https://elibrary.ru/IVSSFU
ID: 139603

Цитировать

Полный текст

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

В рамках одномерной мерной модели методом Монте-Карло рассчитаны функция распределения электронов по энергии (ФРЭЭ) и пространственный профиль концентрации электронов в промежутке катод–анод в разряде в гелии. Численные исследования выполнены для известных из литературы экспериментальных условий в разряде с полым катодом: расстояние катод–анод 3 см, давление гелия 0.75 Торр, напряженность электрического поля в разрядном промежутке 1.3 В/см. Расчеты выполнены как без учета, так и с учетом анодного падения потенциала и эффекта отражения электронов от анода. Исследована также зависимость вида ФРЭЭ от используемого в расчетах энергетического спектра источника электронов. Во всех вариантах расчетов сохраняется основная особенность ФРЭЭ – значительное обеднение низкоэнергетичной части функции распределения, обусловленное эффектом поглощения электронов анодом. Рассчитанные ФРЭЭ и пространственный профиль концентрации электронов сравниваются с имеющимися экспериментальными данными.

Ключевые слова

полый катод, разрядная плазма, функция распределения электронов по энергии, концентрация электронов, анодный слой, моделирование, метод Монте-Карло

Список литературы

Цендин Л.Д. // ЖТФ. 1986. Т. 56. С. 278.
Голубовский IO.Б., Аль-Хават Ш.Х. // ЖТФ. 1987. Т. 57. С. 44.
Голубовский IO.Б., Аль-Хават Ш.Х., Цендин Л.Д. 1987. Т. 57. С. 1285.
Porokhova I.A., Golubovskii Y.B., Wilke C., Dinklage A. // J. Phys. D: Appl. Phys. 1999. V. 32. P. 3025.
Petrova Ts., Petrov G.M. // Physica Scripta. 2000. V. 61. P. 102.
Arndt S., Uhrlandt D., Winkler R. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2001. V. 34. P. 1982.
Loffhagen D., Sigeneger F., Winkler R. // J. Phys. D: A-ppl. Phys. 2002. V. 35. P. 1768.
Andreev S.N., Bernatskiy A.V., Dyatko N.A., Koche-tov I.V., Ochkin V.N. // Plasma Sources Sci. Technol. 2021. V. 30. 095004.
Andreev S.N., Bernatskiy A.V., Ochkin V.N. // Plasma Chem. Plasma Process. 2021. V. 41. P. 659.
Andreev S.N., Bernatskiy A.V., Dyatko N.A., Koche-tov I.V., Ochkin V.N. // Plasma Sources Sci. Technol. 2022. V. 31. 105016.
Райзер Ю.П. Физика газового разряда. М.: Наука, 1987.
Otte M. Experimentelle Untersuchungen der Elektronenkinetik schwach ionisierter stoßbestimmter Plasmen unter r¨aumlich inhomogenen Bedingungen. PhD Thesis. E.-M.-Arndt-Universit¨at Greifswald, Germany, 2000.
Herlt H.J., Feder R., Meister G., Bauer E.G. // Solid State Communications 1981. V. 38. P. 973.
Sigeneger F., Dyatko N.A., Winkler R. // Plasma Chem. Plasma Process. 2003. V. 23. P. 103.
Sakai Y., Tagashira H., Sakamoto S. // J. Phys. B: At. Mol. Phys. 1972. V. 5. P. 1010.
Sakai Y., Tagashira H., Sakamoto S. // J. Phys. D: Appl. Phys. 1977. V. 10. P. 1035.
Dyatko N.A., Kochetov I.V. and Ochkin V.N. // Plasma Sources Sci. Technol. 2020. V. 29. 125007.
Dyatko N.A., Kochetov I.V., Napartovich A.P., Sukharev A.G. EEDF: the software package for calculations of the electron energy distribution function in gas mixtures https://fr.lxcat.net/download/EEDF
Фридрихов С.А., Мовнин С.М. Физические основы электронной техники. М.: Высшая школа, 1982.