Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Миленин В.М. -> "Плазма газоразрядных источников света низкого давления" -> 57

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 .. 51 52 53 54 55 56 < 57 > 58 59 60 61 62 63 .. 73 >> Следующая

188
Подставив выражение для напряженности поля из (4.9) в уравнение (4.10) и проведя несложные преобразования, получим уравнение баланса энергии электронов в более удобном виде:
ГДЄ {^(M^ • і-Nm г>*г*тг+*тоЄт
Уравнение баланоа чиола заряженных чаотиц можно получить, если потребовать равенотва числа электронов, рожденных в течение периода изменения тока, числу электронов, ушедших на отен-ки в результате амбиполярной диффузии:
^T^(Ddi ж *т СТ ZMi<i> (4.12)
Jo *?м60 Jo Zmi°
Концентрацию метастабильных атомов ртути в ооотоянии 63P2 находим из аналогичного уоловия равенотва чиола ровдений и разрушений за период изменения тока:
^mO JO Z0w0 j.J0 2жго J
-І (4.13)
Подставив (4.13) в (4.12) и раокрыв в явном виде выражения для окороотей реакций, получим:
Используя уравнение баланоа энергий электронов и пренебрегая олабоменявдимиоя во времени функциями, близкими к единице» перепишем (4.Ї4):
Здесь у^кТьюх 1(JcTe0)- максимальное значение относительной температуры (у )$ соответствующее максимуму тока.
189
Полученная оиотема уравнений (4.9), (4.11), (4.15), как и раньше, сводитоя к траноцендентному уравнению для определения температуры электронов, через которую затем выражаютоя остальные характеристики плазмы. Интегралы в этих уравнениях,в большинстве овоем, сводятоя к эллиптичеоким и выражаются через максимальные и минимальные значения относительной температури электронов:
Зі *Г,о I U1 \ ^ щ+ур-Ч у, 2e, J
Оотальные характеристики плазмы и оама функция yd) выражаются через If1 и If2 1
у л- J і-1 in [<2Mu\tf2?!?-]+?± hJh] -\ (4.17)
Л,- е*р(М «±L\1* (4.18)
sin сої f (4.19)
На рио.4.24 приведены результаты расчета (кривые 1 на рио.4.24, а, з ) о помощью выражений (4.17) - (4.20) характеристик положительного столба разряда омеои паров ртути о аргонои и данные эксперимента [49] (кривые 2 на тех же рисунках).Наблюдается удовлетворительное ооглаоие, что позволяет считать расчетную модель работоспособной и попользовать ее для описания электрокинетичеоких характеристик плазмы разряда переменного тока повышенной чаототы. Ход кривых показывает, что имеет место существенная модуляция оредаей энергии электронов, причем степень модуляции Е(ї) падает по мере увеличения тока и давления инертного газа. Данные раочета подтверждают и более
190
1 I-1-L- I_I_L I_L
Q л/2 п O n/2 no n/2 11
cot
Рио.4.24.
сильное, чем у тока, изменение напряженности электрического поля в положительном столбе разряда в омеои
На рис4.25 предотавлены результаты раочета рада характеристик плазмы разряда переменного тока повышенной чаототы в смеои паров ртути о аргоном. Раочет проведен для более узких
191
7сГеУэВ-у?,В/см
Рио.4.25.
трубок (Д « 0.6 ом), чем те, что обычно используются в традиционных люминесцентных лампах, и для л> = 50 кГц. рЛг » 4 тор, Nq*2*1(?4 ом"3. Разряд в более узких трубках интересен по той причине, что уменьшение радиуса позволяет при соответствующем
192
выборе условий разряда повыоить эффективность люминеоцентных источников овета. С этим, в чаотнооти, связано создание лши-яесцентных ламп в трубках диаметром 2,8 ом. Из рисунка видно, что средняя энергия электронов и напряженность электричеокого поля изменяются примерно так же, как и в "широкой" трубке. Концентрация метаотабильных атомов - (пунктирные кривые на рис.4.25,0 - для состояния 63P2 ) т оои разряда промодули-рована довольно слабо, концентрация резонаноных атомов (оплошные кривые - для ооотояний 63P1 на рио.4.25,б) - не о колько сильнее. Изменение концентрации резонаноных атомов ртути в 63P1-oootohhhh, отнеоенное к концентрации в ооновном ооотояний, показано на рис.4.25,в штрихпунктиром). Обращает на овбг внимание то, что максимум концентраций возбужденных атомов ртути запаздывает по отношению к макоимуму разрядного тока.
Скорость воЗСУЙАёйия уровней атома ртути в плазме разряда переменного тока повышенной чаототы. Получив выражения для электрокинетических характеристик плазмы, можно перейти к исследованию поведения ее оптических характеристик при переходе от разряда постоянного тока к переменному повышенной чаототы. Выяоним, прежде воего, как изменяются окорости различных процеооов возбуждения.
Для скорооти прямого возбуждения уровня 1с, уоредненной по периоду колебаний силы тока, можно получить следующее выражение:
Здесь (І-сб0(и^0-и10).Уорвднвнная во времени окорооть <z01> возбуждения самого нижнего уровня атома ртути 63P0 о порогом возбуждения e1 (? «= O)9 как видно из этого выражения, меньше стационарной окорости Z010, так как пе0/пе<1. Этот результат полностью согласуется о тем, что мы получили ранее. С повышением порога возбуждения уровня коэффициент ? растет и, в частности, уже для уровня 61J^ окорооть < z^p>, как показывает раочет, больше отационарной величины.
Скорооть отупенчатого возбуждения уровня Jf можно представить в таком виде:
193
- 1
где U10- U^1 ^0. Для воех процеооов отупенчатого возбуждения отношение <г^>/2лЛ0<1, причем, чем больше значение tf, т.е. чем меньше порог отупенчатого возбуждения (итк0) , тем силь-нее различаются скорооти этого процесса в двух режимах питания разряда.
Предыдущая << 1 .. 51 52 53 54 55 56 < 57 > 58 59 60 61 62 63 .. 73 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed