Моделирование ионизационных и эмиссионных процессов в высоковольтной электронно-ионной системе с холодным катодом и импульсным генератором ионов

Разработана математическая модель высоковольтной электронно-ионной системы низкого давления с холодным катодом и импульсным плазменным генератором ионов, расположенным за анодом. Модель основана на системе кинетических уравнений, описывающих временную динамику ионизационных процессов с участием электронов, ионов и нейтралов после перезарядки ионов в плоском межэлектродном промежутке и эмиссионных процессов на электродах, включая отражение быстрых атомов от катода и электронов от анода. Численные расчеты позволили выявить и исследовать режимы несамостоятельного и самостоятельного разрядов, инициируемых импульсной инжекцией ионов со стороны анода при давлениях газа соответственно ниже и выше некоторого критического значения. Для поддержания несамостоятельного разряда необходим постоянно работающий генератор ионов. Генератор ионов можно отключать после инициирования самостоятельного разряда, но длительность переходного процесса установления этого разряда можно сократить увеличением плотности тока инжектируемых ионов и длительности импульса инжекции. Определены распределения по скоростям и энергиям потоков высокоэнергетичных частиц, идущих на электроды, и динамика изменения величины этих потоков во времени в различных сечениях межэлектродного промежутка. Полученные данные используются при разработке импульсных электронных и ионных источников и устройств термоионного осаждения материалов, в частности для изготовления электромагнитных метаматериалов.

Год издания: 
2013
Номер: 
1
УДК: 
УДК 621.387
С. 7–12. Іл. 4. Бібліогр.: 4 назви.
Литература: 

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.

Полнотекстовый документSize
2013-1-1.pdf225.54 KB