12D моделирование развития импульсного неоднородного разряда в гелии
1Дагестанский государственный университет; Россия, 367000, Махачкала, ул. М. Гаджиева, 43а; vali_60@mail.ru; 2 Объединенный институт высоких температур РАН; Россия, 125412, г. Москва, ул. Ижорская, 13 Выполнено исследование кинетических процессов формирования плазменного столба в гелии при давлении 1 атм. в неоднородном разряде на основе двумерной модели. Инициирова-ние до трех катодных пятен с расстоянием между ними 0,5 см осуществлялось искажением по-верхности катода в локальных точках, что создавало в них повышенную напряженность элек-трического поля. Получены расчетные результаты пространственно-временного распределения концентрации электронов и напряженности электрического поля в разрядном промежутке, поз-воляющие интерпретировать экспериментальные результаты пространственного распределения свечения в промежутке.Ключевые слова: объемный разряд, диффузный канал, волна ионизации, диффузионно-дрейфовая модель.
ВведениеПлазма импульсного объемного разряда находит широкое применение в различ-ных областях науки и техники, что обусловлено уникальностью протекающих в ней процессов. Физика этих процессов достаточно сложна и в настоящее время вызывает большой интерес. Например, состояния исследований формирования самостоятельных и несамостоятельных объемных разрядов, неустойчивости таких разрядов в газах высо-кого давления, создаваемые как с использованием электронных пучков (ЭП), так и УФ излучением, представлены в обзорах [1, 2].Пространственная структура разряда и развитие диффузных каналов в инертных газах и смесях инертных и электроотрицательных газов исследовались в работах [3][4][5][6][7][8][9]. Обнаружено, что при увеличении энергии, вкладываемой в разряд, увеличивалась пло-щадь горения объемного разряда и улучшалась его однородность за счет взаимного пе-рекрытия диффузных каналов.Эволюция пространственного распределения заряженных и возбужденных частиц при неоднородном распределении напряженности поля в плазме электроразрядного XeCl лазера исследовалась экспериментально и на основе одномерной модели в работе [10]. Показано, что с ростом концентрации электронов n e происходило уменьшение ширины столба разряда. Здесь же представлены результаты сравнения измеренного и расчетного пространственно-временного распределения концентрации электронов в разрядном объеме.При исследовании пространственной структуры разряда [6-9, 11-15] в объемных разрядах наблюдались макро-и микроканалы, которые слабо влияли на рост разрядно-го тока и спада напряжения на промежутке. По данным экспериментальных исследова-ний [16], однородность разряда улучшалась как при увеличении начальной концентра-