低电流氩放电中动力学条纹的自洽混合模型
等离子体物理
2022-05-25 v3
摘要
我们针对稀有气体中的低电流直流放电，建立了驻条纹与运动条纹的自洽混合模型。我们在碰撞等离子体中电子的非局域 Fokker-Planck 动力学方程里引入由张量扩散描述的相空间表面扩散概念。电子在原子非弹性碰撞的能量跳跃之间，沿等总能量表面扩散。我们通过两种方法求解电子的一维一速（1d1u）动力学方程，并将其与离子输运及泊松求解器耦合。利用两能级激发-电离模型以及包含逐级电离和彭宁电离的完整化学模型，我们研究了低放电电流下氩气中汤森放电和辉光放电的条纹形成动力学。驻条纹出现在低电流下的汤森放电和辉光放电中。当电流超过临界值时，辉光放电中出现了运动条纹，其起源于阳极并向阴极传播。我们利用两能级模型和完整化学模型获得了两类运动条纹，类似于先前实验中观测到的 s 和 p 条纹。模拟表明，阳极区的物理过程可能控制正柱等离子体中的运动条纹。所建立的模型有助于阐明稀有气体在低放电电流和低气压下直流放电中驻条纹与运动条纹的本质。
引用
@article{arxiv.2111.10941,
title = {A self-consistent hybrid model of kinetic striations in low-current Argon discharges},
author = {Vladimir I. Kolobov and Juan Alonso Guzman and Robert R. Arslanbekov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.10941},
year = {2022}
}