Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Миленин В.М. -> "Плазма газоразрядных источников света низкого давления" -> 46

Плазма газоразрядных источников света низкого давления - Миленин В.М.

Миленин В.М. , Тимофеев Н.А. Плазма газоразрядных источников света низкого давления. Под редакцией Мызникова Т.В. — Л.: Ленинградский университет, 1991. — 240 c.
ISBN 5-288-00727-6
Скачать (прямая ссылка): plazmagor1991.djvu
Предыдущая << 1 .. 40 41 42 43 44 45 < 46 > 47 48 49 50 51 52 .. 73 >> Следующая

Кинетическое описание плазмы импульсно-периодического разряда представляет собой довольно слоящую задачу [44], Однако, если ограничиться случаем достаточно большой частоты повторения импульсов тока, то, о одной стороны, мі; будем иметь дело о наиболее интересными с точки зрения управления характеристиками плазмы, условиями, когда можно получать максимальные изменения напряженности электрического поля,а значит, и функции распределения электронов по окороотям, а о другой стороны, появляется возможность существенного упрощения процесса решения уравнений плазмы.
Итак, рассмотрим случай, когда разрядный ток представляет собой последовательность прямоугольных импульоов с частотой повторения <>>таІ»б- В промежутках времени между импульсами (пауза тока или послесвечение) ток равен нулю. Условие $»"^6 позволяет сделать вывод о неизменности концентрации электронов (ле) во времени. Второе упрощение связано о требованием прямоугольно с ти импульсов тока. Для динамического разряда время формирования функции распределения электронов и время установления средней энергии электронов много меньше длительности импульоов (Ги) и длительности послесвечения (Tn). Это условие позволяет нам не учитывать в кинетическом уравнении и в уравнении баланса энергии электронов производные по времени и считать и е "следящими" за изменениями напряженности поля без временного запаздывания. Следствием этого будет постоянство f (и) и значений E и E в течении всего импульса тока.
После обрыва тока средняя энергия электронов за время порядка времени установления средней энергии T6 ~ <<>*)""* ~ ~1СГ^ о в имлульое тока и в разряде постоянного тока (определяется неупругими соударениями электронов с атомами ртути) уменьшится до значений, когда неупрутие соударения первого рода электронов с атомами ртути почти не происходят. Дальнейший спад величины е будет обусловлен значительно более медленными процессами - неупругими ооударениями о атомами 150
ртути при значениях оредней энергии, существенно меньших ее значений в импульсе тока, упругими столкновениями о атомами инертного газа и потерями энергии электронами на стенках разрядной трубки. Одновременно о диссипацией энергии будет происходить подогрев электронов путем столкновений второго рода о возбужденными атомами ртути. Из-за больших концентраций возбужденных атомов подогревание электронов будет довольно интенсивным, и в результате этого спад средней энергии электронов, как показывают расчеты и эксперимент [107, 108], происходит настолько медленно, что при условии о 2> »х^б им можно пренебречь и считать среднюю энергию электронов не меняющейся в паузо между импульсами тока .Необходимо отметить, что так как процеооы, протекающие в импульоно-пе-риодическом разряде, зависят при условии o^t"*^ в основном от импульса тока, то нет необходимости о большой отепеныо точности знать температуру электронов в послеовечепии. Отметим также, что строго говоря, потери энергии электронами вследствие упругих столкновений в послеовечении разряда должай нарушать выведенные ранее законы подобия, но и в этом случае можно показать, что применительно к динамическому разряду эти нарушения будут незначительны и законы подобия в виде (1.69), (1.71) по-прежнему можно считать справедливыми.
Уравнение плазмы для импульсно-периодического разряда. Приступим к решению системы уравнений для характеристик плаз-ш импульсно-периодического разряда.
Уравнение баланса числа заряженных частиц удобно записать в интегральной форме, имеющей омысл равенства числа ионизации и деионизаций за период изменения тока T:
Учитывая, что концентрация электронов поотоянна во вре-нени, а средняя энергия постоянна в импульсе и, пренебрегая процессами ионизации в паузе тока, имеем:
151
Здеоь еи - значение оредней энергии электронов в импульсе разрядного тока. Интеграл в левой чаоти этого равенотва легко очитаетоя, если принять среднюю энергию неизменной в по* олеовечении бп-30сГе)п/2 и в импульое ?и=3(#Те)и/2. Чтобн найти интеграл в правой чаоти (4.2) необходимо определить концентрацию метаотабильных атомов Nm<l). Уравнение для Nn(I) было оформулироваьо в гл.1 и выглядит оно следующим образок:
= Клл zA - N1n п zW7,. (4.3)
dl О Є От we тт
Для двух временных интервалов - для импульсов и послесвечения - это уравнение являетоя обыкновенным дифференциальнш уравнением первого порядка, причем при решении в паузе топ можно иоключить слагаемое, отвечающее за рождение метаотабильных атомов. Решив уравнение (4.3) в импульсе и в паузе тока, ошив оба решения, иопользуя уоловие периодичности,легко получить Nm(l) и вычислить интеграл в правой чаоти (4,3):
Здеоь Nm0(u*) - концентрация метаотабильных атомов ртуті, которая существовала бы в разряде постоянного тока при средней энергии электронов еи; Mj-E1/^Ге)и ; е^ехр(-отТц)\
Уравнение баланоа числа заряженных частиц (4.2) будет теперь иметь следующий вид:
где Z^1-2ы(ёп).
Уравнение баланоа энергии электронов в импульое тока будет аналогично уравнению (1,27), в котором производная ю времени равна нулю, уравнение баланоа энергии для промеяути времени между импульсами тока будет выглядеть следующим образом: o*e*aNm (Z7nOS7n+ 2тгетг)Л$я этом мы пренебрегли потерями энергии электронами при упругих столкновениях и на стен-ках.Как ухе отмечалооь, для этой облаоти импульоно-периол-
Предыдущая << 1 .. 40 41 42 43 44 45 < 46 > 47 48 49 50 51 52 .. 73 >> Следующая

Реклама

презентация о экстремальном виде спорта

celebs13.com

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed