热离子转换器中氩等离子体衰变的模拟
等离子体物理
2021-02-24 v2
摘要
采用粒子网格（particle-in-cell, PIC）模拟研究了热离子二极管间隙中氩等离子体的动力学。在等离子体密度因电极表面复合而耗尽的过程中，研究了作为电极间相对电势函数的二极管时间平均电流。模拟在 1D 和 2D 下均进行，并观察到两种情形下等离子体衰变存在显著差异。具体而言，在 2D 中发现静电势随等离子体衰变逐渐变化，而在 1D 中等离子体涨落导致大幅电势涨落，改变了相对于 2D 情形的等离子体衰变特征。这造成了时间平均二极管电流的显著差异。此外，发现当二极管电压设为平带条件（阴极与阳极真空偏压相等）时，收集到最大时间平均电流。这提出了一种测量热离子转换器中阴极与阳极功函数差的新技术。
引用
@article{arxiv.2010.03556,
title = {Simulations of Argon Plasma Decay in a Thermionic Converter},
author = {R. E. Groenewald and S. Clark and A. Kannan and P. Scherpelz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.03556},
year = {2021}
}