Моделювання іонізаційних і емісійних процесів у високовольтній електронно-іонній системі з холодним катодом та імпульсним генератором іонів

Розроблено математичну модель високовольтної електронно-іонної системи низького тиску з холодним катодом та імпульсним плазмовим енератором іонів, розміщеним за анодом. Модель основана на системі кінетичних рівнянь, які описують часову динаміку іонізаційних процесів за участю електронів, іонів та нейтралів після перезарядження іонів у плоскому міжелектродному проміжку і емісійних процесів на електродах, включаючи відбиття швидких атомів від катода і електронів від анода. Числові розрахунки дали змогу виявити і дослідити режими несамостійного і самостійного розрядів, ініційованих імпульсною інжекцією іонів з боку анода при тисках газу відповідно нижче і вище деякого критичного значення. Для підтримки несамостійного розряду необхідний постійно працюючий генератор іонів. Генератор іонів можна відключати після ініціювання самостійного розряду, але тривалість перехідного процесу встановлення цього розряду можна скоротити збільшенням щільності струму іонів інжекції і тривалості імпульсу інжекції. Визначено розподіли за швидкостями і енергіями потоків високоенергетичних частинок, що йдуть на електроди, і динаміку зміни величини цих потоків у часі в різних перерізах міжелектродного проміжку. Отримані дані використовуються при розробленні імпульсних електронних та іонних джерел і пристроїв термоіонного осадження матеріалів, зокрема для виробництва електромагнітних метаматеріалів.

Рік видання: 
2013
Номер: 
1
УДК: 
УДК 621.387
С. 7–12. Іл. 4. Бібліогр.: 4 назви.
Література: 

1. Райзер Ю.П. Физика газового разряда. — Долгопрудный: ИД “Интеллект”, 2009. — 736 с.
2. Болдасов В.С., Денбновецкий С.В., Кузьмичёв А.И. Моделирование газоразрядных коммутирующих приборов. Электрическая прочность приборов в предразрядный период. — К.: ИСИО, 1996. — 140 с.
3. Кузьмичёв А.И. Применение импульсных режимов при физическом осаждении покрытий в разрядах низкого давления и вакууме // Вопросы атомной науки и техники. Сер. ВЧМСП (Харьков). — 1999. — Вып. 2. — С. 29—39.
4. Вольпян О.Д., Кузьмичёв А.И. Отрицательное преломление волн. Введение в физику и технологию электромагнитных метаматериалов. — К.: Аверс, 2012. —360 с.

Текст статтіРозмір
2013-1-1.pdf225.54 КБ