Вплив в’язкості іонів на розподіл параметрів плазми в стаціонарних газових розрядах

Автор(и)

  • Ya.F Leleko Institute of Plasma Physics, Nat. Sci. Center Kharkiv Institute of Physics and Technology, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine, V.N. Karazin National University of Kharkiv
  • D.L. Grekov Institute of Plasma Physics, Nat. Sci. Center Kharkiv Institute of Physics and Technology, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine, V.N. Karazin National University of Kharkiv

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe66.4.316

Ключові слова:

стацiонарний газовий розряд, в’язкiсть, перехiдний шар, гiдродинамiчне наближення, радiус Дебая

Анотація

Для плоского шару стацiонарної слабоiонiзованої сильнонеiзотермiчної плазми, обмеженого дiелектричними стiнками, на основi рiвнянь гiдродинамiки отримано розподiли параметрiв плазми – потенцiалу, густини iонiв i електронiв та швидкостi потоку iонiв у напрямку стiнок. Припускалось, що температури iонiв i електронiв та густина нейтралiв є постiйними. При цьому замiсть знаходження власних функцiй i власних значень цiєї задачi, розв’язувалась задача Кошi для початкових значень, якi є заданими в центрi плазми. Положення стiнки визначалось з умови рiвностi потокiв iонiв I електронiв. Запропоновано метод розв’язання проблеми сингулярностi, що присутня в системi рiвнянь гiдродинамiки. Проведено оцiнки ефекту в’язкостi iонiв у рiвняннi руху iонiв. Отримано розподiли параметрiв плазми з урахуванням в’язкостi iонiв в областi квазiнейтральностi.

Посилання

D.J. Bohm. Minimum ionic kinetic energy for a stable sheath. In: The Characteristics of Electrical Discharges in Magnetic Fields. Edited by A. Guthrie, R.K. Wakerling (McGraw Hill, 1949), p. 77.

I. Langmuir, L. Tonks. A general theory of the plasma of an arc. Phys. Rev. 34, 876 (1929).

https://doi.org/10.1103/PhysRev.34.876

W. Schottky. Wondstrem und theorie der positiven saule. Phys. Zeits. 25, 342 (1924).

K.B. Persson. Inertia controlled ambipolar diff usion. Phys. Fluids 5, 1625 (1962).

https://doi.org/10.1063/1.1706574

V.S. Golubev. Positive column of glow discharge and low-pressure arcs. In Electric Current in Gas. Steady-State Current. Edited by V.L. Granovskii (Nauka, 1971), p. 235 (in Russian).

I.D. Kaganovich. How to patch active plasma and collision-less sheath: practical guide. Phys. Plasmas 9, 4788 (2002).

https://doi.org/10.1063/1.1515274

K.-U. Riemann. The Bohm criterion and sheath formation. J. Phys. D 24, 493 (1991).

https://doi.org/10.1088/0022-3727/24/4/001

K.-U. Riemann, J. Seebacher, D.D. Tskhakaya, S. Kuhn. The plasma-sheath matching problem. Plasma Phys. Control. Fusion 47, 1949 (2005).

https://doi.org/10.1088/0741-3335/47/11/006

V.E. Golant, A.P. Zhilinskii, I.E. Sakharov. Fundamentals of Plasma Physics (Wiley, 1980).

A.I. Akhiezer, I.A. Akhiezer, R.V. Polovin, A.G. Sitenko, K.N. Stepanov. Plasma Electrodynamics. Vols. 1 and 2 (Pergamon Press, 1975). https://doi.org/10.1016/B978-0-08-017783-0.50005-1

L.D. Landau, E.M. Lifshitz, Fluid Mechanics (Pergamon Press, 1993).

R.W.P. McWhirter. Spectral intensities. In Plasma Diagnostic Techniques. Edited by R.H. Huddlestone, S.L. Leonard. (Academic Press, 1965).

B.M. Smirnov. Physics of Weakly Ionized Gases (Problems and Solutions) (Mir, 1981).

Yu.M. Kagan, V.I. Perel. Probe methods of plasma research. Usp. Fiz. Nauk 81, 409 (1963) (in Russian). https://doi.org/10.3367/UFNr.0081.196311a.0409

R.N. Franklin, J.R. Ockerdon. Asymptotic matching of plasma and sheath inactive law pressure discharge. J. Plasma Phys. 4, 371 (1970). https://doi.org/10.1017/S0022377800005067

Опубліковано

2021-05-13

Як цитувати

Leleko, Y., & Grekov, D. (2021). Вплив в’язкості іонів на розподіл параметрів плазми в стаціонарних газових розрядах. Український фізичний журнал, 66(4), 316. https://doi.org/10.15407/ujpe66.4.316

Номер

Розділ

Фізика плазми

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають