尘埃粒子在直流辉光放电阴极鞘层中的运动及悬浮

研究尘埃粒子在直流辉光放电阴极鞘层中的运动特性,并讨论了尘埃粒子携带的电荷、受到的各种力及悬浮位置等.尘埃粒子在鞘层中的运动特性及悬浮位置主要由它的尺寸大小和它所受到的各种力(重力、电场力、离子拖拽力、中性粒子拖拽力)决定.比较无碰撞鞘层和碰撞鞘层发现,尘埃粒子在碰撞鞘层中的悬浮位置更加靠近极板;比较下鞘(阴极板放在下方时的鞘层)和上鞘(阴极板放在上方时的鞘层)发现,在下鞘中只有同一半径的尘埃粒子悬浮在鞘层中的同一位置,而在上鞘中两种不同半径的尘埃粒子可以悬浮在鞘层中的同一位置.悬浮在鞘层中的尘埃粒子只可 关键词：     

直流辉光等离子体阴极鞘层电子的输运过程

采用蒙特卡罗方法对氦直流辉光放电平板电极等离子体阴极鞘层内电子的输运过程进行了研究。利用实验数据拟合得到的电子与中性粒子的碰撞截面,计算了电子的平均能量及能量分布的空间变化,同时研究了电子的其它参数分布.     

蒙特卡罗模拟在辉光放电鞘层离子输运研究中的应用

利用蒙特卡罗方法模拟氩气直流辉光放电鞘层内离子的运动过程.模拟基于离子与中性原子的电荷转移和弹性散射两种主要的散射过程，考虑了碰撞截面与能量相关和不相关两种情况，在弹性散射中采用了势场相互作用模型和刚性球碰撞两种模型.通过模拟得到不同气压和不同放电电压下离子入射阴极的能量分布和角度分布，并对几种模型的模拟结果进行了比较和讨论. 关键词： 辉光放电 等离子体鞘层 蒙特卡罗模拟     

重粒子在阴极鞘层中输运的理论模型

建立了重粒子在阴极鞘层中输运的理论模型,推导出离子、中性粒子入射阴极表面速度分布 函数和到达阴极的离子流、中性粒子流的解析表达式.理论结果与蒙特-卡罗模拟相一致. 关键词： 阴极鞘层 重粒子输运 理论模型     

磁场对直流辉光放电阻极鞘层中电子输运过程的影响

采用Ｍｏｎｔ－Ｃａｒｌｏ模拟方法研究了磁场对直流辉放电阴极鞘层中电子输运过程的影响，磁场垂直于阴极鞘层中电场的方向，模型中，电子与中性粒的碰撞过程有三种。电子的自由飞行步长由电子与中性粒子的碰撞频率来决定，计算了电子的密度分布，电子与中性粒的非弹性碰撞速率，以及电子能量和电子通量分布等，结果表明，横向磁场能在一定程度上改变直流放电中电子的输运过程，磁场中电子与中性粒子的非性弹碰撞速率被增强，这一结     

氢异常辉光放电阴极鞘层区中Hn+的质谱分析

利用三级差分抽气的分子束质谱装置,对短间隙纯氢异常辉光放电阴极鞘层区中Ｈ＾＋ｎ（ｎ＝１￣３）离子粒种及相以离子流强度与气压、放电电流的关系进行了研究。在１３３￣６６５Ｐａ氢气压下的放电离子流中,Ｈ＾＋占９０％以上,其次是Ｈ＾＋３,Ｇ＾＋２几近为零,且Ｈ＾＋与Ｈ＾＋３的离子流强度比值随气压升高迅速增加。同一气压下,放电电流在一定范围内变化只是改变总离子流的强度,而不同离子的相对离子流强度改变不大。对     

直流空心阴极放电中鞘层区电子的输运过程

采用蒙特－卡洛方法对空心阴极放电中鞘层区电子的输运过程进行了研究，电子在鞘层区被非均匀电场加速，两次碰撞之间的步长是由电子与中性粒子的碰撞频率确定。模型中三种碰撞截面积是由实验和理论数据拟合而来。研究了电子平均能量、电子密度和电离系数在径向的分布。电子能量的空间分布结果与实验很好地符合。 关键词：     

用发射光谱法测量氮气直流辉光放电的转动温度

本文报道了氮气气压分别为10和20Pa时，对直流辉光放电的发射光谱进行测量和分析的结果。选择的研究对象为N2放电中形成的N2^ B^2∑u^ →X^2∑g^ 跃迁的Δv=v′-v″=0谱带系中v′=0→v″=0谱带的R支。在阴极背面辉光区、阴极鞘层区、正柱区以及阳极辉光区中分别选择一点进行了转动分辨的发射光谱的测量。利用自己编写的光谱拟合程序，获得了相应的实验条件下N2^ 的转动温度，给出了转动温度随放电电压的变化趋势，其结果可以用直流放电的帕邢定律得到很好的解释。在10和20Pa气压下，放电的阴极鞘层区、正柱区、阳极辉光区中的转动温度都随放电电压呈现出了不同的变化趋势，甚至是完全相反的变化趋势。我们认为这是由于气压不同时，放电状态不同所致：气压为10Pa时的放电是正常辉光放电，而气压为时20Pa的放电为反常辉光放电。     

直流辉光放电等离子体轴向动力学过程的研究

采用磁流体动力学理论,考虑了电子与中性粒子的非弹性碰撞,应用有限差分法研究了直流辉光放电氩等离子体的轴向动力学过程,得到了氩等离子体密度、输运速度、温度以及电位的轴向分布,发现了气体压强和电极间距的变化对阴极区的电子密度有较大的影响,而对阴极区的离子密度的影响甚微。 关键词：     

轰击阴极的重粒子能量分布

采用蒙特卡罗模拟对氮辉光放电等离子体中轰击极阴的重粒子（N2^ ,N^ ,Nf及N2f）能量分布随放电参数的变化规律进行了研究。结果表明：阴极臂前诸粒子的能量分布取决于粒子被加速的能量和碰撞频率,能量较低的快原子Nf的密度比高能粒子N^ 的密度最近两个量级。在活性氮粒子（N^ ,Nf）产率最高的放电条件下,适当降低放电气压,提高阴极位降和气体温度,有利于两种活性氮粒子（N^ ,Nf）达到阴极。     

ELECTRON TRANSPORT BEHAVIOURS IN THE NITROGEN DIRECT CURRENT GLOW DISCHARGE

A Monte Carlo simulation is presented to describe the electron transport behaviours in the nitrogen direct current glow discharge. The energy and angular distributions of the electrons at different positions of the cathode dark space are calculated; their energy and density distribution features throughout the entire discharge are discussed. The influence of molecular vibrational excitation, typical for electron－molecule collisions, has been studied and the elementary process of active species generation has been illustrated. The simulated results reveal that, in the cathode dark space, the high-energy electrons are mainly forward scattering and behave as a high-energy ‘electron beam'. The sharp increase of the number of secondary electrons plays an important role in producing active species at the interface between the cathode dark space and the negative glow region. The vibrational excitation enhances the energy loss of electrons in the negative glow region.     

ELECTRON TRANSPORT BEHAVIOR IN NORMAL AND ABNORMAL DIRECT CURRENT DISCHARGE CATHODE SHEATH

This paper studies the electron transport behavior in normal and abnormal helium direct current (dc) glow discharges using a Monte Carlo simulation, in which the influences of the electron initial energy and cathode surface reflection on the electron swarm behavior are considered. The electron-neutral atom collision processes and the electron swarm parameters (such as the number of collisions, collision rates, ionization coefficient, mean drift velocity, electron density, etc.) are analyzed. The results show that the variations of the initial energy of the electron emitted from the cathode and the cathode reflection cause a weak effect on the electron transport parameters in the two discharges. The results also indicate that the electron transport parameters are quite different in normal and abnormal discharges.     

横向磁场对辉光等离子体阴极区电子输运过程的影响

本文动用改进的蒙特卡罗技术，研究了横向磁场对氦气直流辉光放电阴极区电子输运过程的影响。     

THEORETICAL INVESTIGATION OF ELECTRON-NEUTRAL ATOM COLLISION PROCESS AND ELECTRON TRANSPORT PARAMETERS IN DC GLOW DISCHARGE OF PLASMA WITH A TRANSVERSE MAGNETIC FIELD

A Monte Carlo simulation (MCS) technique is used to simulate the cathode sheath region of a helium dc glow discharge. In such a simulation, a nonuniform electric field and a transverse uniform magnetic field are considered. When the magnetic field intensity increases from 0 to 800 G, all types of collision considered in this paper are enhanced. This result is in agreement with the experimental result. The results also show that with the increase of magnetic field intensity, the electron transport time, the electron density increase, and the electron mean energy decreases.     

STUDY ON THE CATHODE DEPOSIT PRODUCED IN THE PROCESS OF CARBON ARC DISCHARGE

The cathode deposit produced by carbon are discharge wae studied by scanning electron microscopy, high resolution electroa microscopy, X-ray diffraction and Raman spectroscopy. The results indicate that the stacking of hexagonal carbon layer in the discharged graphite is different from the ABAB stacking sequence in graphite, and that carboy nanotube is a kind of graphite-like micro-crystal with a low-dimensional structure.