Email this article RASChET KhARAKTERISTIK DREYFA ELEKTRONOV V GELII V DIAPAZONE NAPRYaZhENNOSTEY ELEKTRIChESKOGO POLYa 0.001–10000 Td
- Authors: Mayorov S.A1, Golyatina R.I1
-
Affiliations:
- Issue: Vol 63, No 3 (2025)
- Pages: 326-332
- Section: Plasma Investigations
- URL: https://ogarev-online.ru/0040-3644/article/view/357644
- DOI: https://doi.org/10.7868/S3034610X25030016
- ID: 357644
Cite item
Open Access
Access granted
Subscription Access
Abstract
Рассчитаны кинетические характеристики дрейфа электронов в гелии в широком диапазоне значений приведенной напряженности электрического поля 0.001 < E/N < 10000 Тд. Для случаев слабого и умеренно сильного полей E/N < 100 Тд вычислены скорость дрейфа, эффективная температура, коэффициенты продольной и поперечной диффузии, коэффициент ионизации. Для случаев сильного и сверхсильного полей 100 < E/N < 10000 Тд приведены результаты расчетов для двух моделей ухода электронов из системы: 1) модели лавины с размножением; 2) модели с уходом на стенку самого энергичного электрона в системе при акте ионизации или переходе в режим убегания. Учет появления в системе новых электронов при актах ионизации в условиях стационарного тока позволил включить в рассмотрение уход электронов из системы на стенку с определением ее потенциала и по аналогии с коэффициентом ионизации ввести определение коэффициента убегания электронов. Приведены аналитические аппроксимации скорости дрейфа, средней энергии и коэффициента ионизации в зависимости от приведенной напряженности поля.
References
- Хаксли Л., Кромпион Р. Диффузия и дрейф электронов в газах. М.: Мир, 1977. 672 с.
- Dutton J. A Survey of Electron Swarm Data // J. Phys. Chem. Ref. Data. 1975. V. 4. P. 577.
- Голлин В. Е., Жилинский А. П., Сахарова И. Е. Основы физики плазмы. М.: Атомиздат, 1977.
- Биберман Л.М., Воробьев В.С., Якубов И.Т. Кинетика неравномерной низкотемпературной плазмы. М.: Наука, 1982.
- Raju G.G. Gaseous Electronics: Theory and Practice. London: Taylor & Francis, 2005.
- Smirnov B.M. Atomic Particles and Atom Systems: Data for Properties of Atomic Objects and Processes. 2nd ed. Springer, 2018.
- Pancheshnyi S., Biagi S., Bordage M.C., Hagelaar G.J.M., Morgan W.L., Phelps A.V., Pitchford L.C. The LXCat Project: Electron Scattering Cross Sections and Swarm Parameters for Low Temperature Plasma Modeling // Chem. Phys. 2012. V. 398. P. 148.
- Carbone E., Graef W., Hagelaar G., Boer D., Hopkins M.M., Stephens J.C., Yee B.T., Pancheshnyi S., van Dijk J., Pitchford L. Data Needs for Modeling Low-temperature Non-equilibrium Plasmas: The LXCat Project, History, Perspectives, and a Tutorial // Atoms. 2021. V. 9. № 1. 16.
- Maioro C.A. O распределении электронов по энергии в положительном столбе газового разряда – парадокс Ленгмлод / Кр. сообщ. по физике. ФИАН. 2013. № 9. С. 22.
- Kodanova S.K., Basilkova N.Kh., Ramazanov T.S., Maiorov S.A. Drift of Electrons in Gas in Spatially Inhomogeneous Periodic Electric Field // Ukrainian J. Phys. 2014. V. 59. № 4. P. 371.
- Heer F.J., Jansen R.H.J. Total Cross Sections for Electron Scattering by He // J. Phys. B. Atom. Mol. Phys. 1977. V. 10. P. 3741.
- Golyaina R.I., Maiorov S.A. Analytical Cross Section Approximation for Electron Impact Ionization of Alkali and Other Metals, Inert Gases, and Hydrogen Atoms // Atoms. 2021. V. 9. № 4. 90.
- Maiorov S.A., Golyaina R.I. Analytical Formulas for Approximating Cross Sections of Electron Collisions with Hydrogen, Noble Gases, Alkali, and Other Atoms // Atoms. 2022. V. 10. № 3. 93.
- Golyaina R.I., Maiorov S.A. Analytical Approximation of Cross Sections of Collisions of Electrons with Inert Gas Atoms // Plasma Phys. Rep. 2022. V. 48. № 2. P. 193.
- Maioro C.A., Голятин Р.И., Коданова С.К. О характеристиках диффузии и дрейфа электронов в инертных газах // Успехи прикладной физики. 2024. Т. 12. № 2. С. 124.
- Бочков Е.Н., Бабич Л.П., Куцын Н.М. Зависимость частоты наработки электронов высоких энергий в гелии от модели углового рассеяния электронов // Физика плазмы. 2021. Т. 47. № 10. С. 935.
- Бочков Е.Н., Бабич Л.П. Параметры лавины электронов в гелии в сильных электрических полях // Физика плазмы. 2022. Т. 48. № 3. С. 276.
- Tereshonok D., Chernyshev T., Abramov A.G., Ugryumov A.V. The Comparison of Two-term Boltzmann Approximation and Monte-Carlo Solutions for e + + ArP Plasma // Phys. Scr. 2023. V. 98. № 5. 055602.
- Зелевер Б.Б., Зелевер Б.В., Маньякин Э.А., Хахауха Д.Р. Влияние взаимодействия рифферовских атомов с медленными электронами на их функцию распределения в ультрахолодной плазме // ТВТ. 2012. Т. 50. № 2. С. 179.
- Maiorov S.A., Golyaina R.I., Kodanova S.K., Ramazanov T.S. On the Characteristics of Electron Diffusion and Drift in Inert Gases // Plasma Phys. Rep. 2024. V. 50. № 8. P. 1029.
- Petrović Z.L., Dujko S., Marić D., Malović G., Nikitović Z., Šašić O., Jovanovic J., Stojanović V., Raduniović-Radenović M. Measurement and Interpretation of Swarm Parameters and Their Application in Plasma Modelling // Phys. D: Appl. Phys. 2009. V. 42. 194002.
Supplementary files
