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.     

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     

具有空心阴极放电特征的射频放电的两电子组模型

 运用两电子组模型，考虑了射频放电中的α过程和γ过程两种电离机制，并结合流体模型，研究了中等气压下窄电极间隙容性耦合射频放电在运行模式转变区的等离子体密度以及电离速率分布等特性。理论研究表明，γ电离过程在高电流模式运行中起主要作用，并证实了此类放电中存在显著的电子摆钟效应，具有类似于空心阴极放电的特征。     

具有空心阴极放电特征的射频放电的两电子组模型

运用两电子组模型,考虑了射频放电中的α过程和γ过程两种电离机制,并结合流体模型,研究了中等气压下窄电极间隙容性耦合射频放电在运行模式转变区的等离子体密度以及电离速率分布等特性。理论研究表明,γ电离过程在高电流模式运行中起主要作用,并证实了此类放电中存在显著的电子摆钟效应,具有类似于空心阴极放电的特征。     

氮气辉光放电阴极鞘层重粒子输运过程研究

采用蒙特卡罗模拟对氮气辉光放电等离子体阴极鞘层内离子(N₂⁺,N⁺)和快中性分子(N_2f)的输运过程进行了研究,计算了阴极鞘层中离子(N₂⁺,N⁺)和快中性分子的能量及角分布的空间变化,较好地解释了实验结果.得到了氮气辉光放电等离子体阴极附近主要存在着能量较低的荷能分子、密度较低的高能原子离子及密度和能量居中的分子离子.诸粒子状态随放电条件而变化.模拟结 关键词：     

气体放电空心阴极鞘层氩离子的蒙特-卡罗模拟研究

建立了气体放电空心圆筒阴极鞘层离子的自洽蒙特-卡罗模拟模型,对鞘层区内离子的输运过程进行了研究。考虑了离子与中性原子的电荷交换碰撞和弹性散射,用到了精确依赖于离子能量的电荷交换和动量输运截面。模拟了氩离子在空心阴极鞘层中的运动,得到了不同放电条件下自洽电场分布,离子的能量分布,角分布以及电子密度分布和离子密度分布。计算结果表明:离子在由鞘层边界向阴极运动过程中,离子能量分布的高能部分逐渐增大,角分布向小角度部分压缩,鞘层中的强电场对离子起加速和聚焦作用;在鞘层内离子密度分布比较均匀,只是在鞘层边界附近变化 关键词：     

槽型空心阴极放电中槽底阴极面的电子发射对放电的影响

运用粒子和流体组合模型理论研究了槽型空心阴极放电中槽底阴极面上二次电子发射对放电等离子体特性、电离特性及阴极溅射的影响.研究表明,从槽底阴极面发射的电子在进入负辉区后,可以形成振荡电子,因而具有增强电离的作用.根据各阴极面上的离子的空间分布可以推知槽底附近的阴极面上的溅射较强,这可以解释槽型空心阴极放电实验中观察到的因溅射导致槽底截面形状圆形化的现象     

槽型空心阴极放电中槽底阴极面的电子发射对放电的影响

运用粒子和流体组合模型理论研究了槽型空心阴极放电中槽底阴极面上二次电子发射对放电等离子体特性、电离特性及阴极溅射的影响.研究表明,从槽底阴极面发射的电子在进入负辉区后,可以形成振荡电子,因而具有增强电离的作用.根据各阴极面上的离子的空间分布可以推知槽底附近的阴极面上的溅射较强,这可以解释槽型空心阴极放电实验中观察到的因溅射导致槽底截面形状圆形化的现象.     

微空心阴极放电的流体模型模拟

采用流体模型研究了微空心阴极放电(MHCD)的特点，对放电中电场的形成，电子和离子的密度分布，电子能量分布进行了数值模拟.该计算是针对高气压，圆筒形阴极结构下的He放电.结果表明放电中存在空心阴极效应，从电子能量分布可以看出，放电中存在高能电子，放电空间的电场分布主要表现为径向电场.此外，通过改变气压，阴极孔径等参数计算出它们对放电的影响.分析表明减小孔径有利于负辉区更充分的重合.提高气压将缩短阴极位降区. 关键词： 微空心阴极放电 流体模型     

空心阴极放电中激光激发原子荧光法的应用

本文介绍了空心阴极放电中激光激发原子荧光法的应用,如观察原子的高分辨光谱,检测原子(离子)未定性谱线,测量原子跃迁的自发发射分支比,研究原子从低激发态向高激发态弛豫,共振跃迁的下能级集居数变化现象的研究以及测定激光波长。原子荧光法不是一种最新颖的技术,但是,随着激光技术和其他科学技术的发展,它的新用途不断增长。     

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.     

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.     

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：     

PRESSURE DEPENDENCE OF ELECTRON DENSITY DISTRIBUTION IN GLOW DISCHARGE

Based on a glow discharge model of analytic form developed recently and by using the available data for the diffusion coefficients and mobilities of electrons and positive ions, the pressure effects on the spatial distribution of the electron density n have been systematically calculated and analyzed, The gas employed in the study was pure argon and the pressure range was from 0.1 to 1Torr. Theoretical results were found to be consistent with the experimental observations.     

射频辉光放电等离子体的电探针诊断及数据处理

Langmuir探针是等离子体诊断的一个重要方法.对探针I-V曲线进行求解二次微商是获得等离子体中的电子能量分布函数的关键.由Fourier变换导出一个求解微商的数值解方法.克服了现有方法所存在的缺点.实现了对探针I-V曲线求解二次微商的精确、自动运算.测量了硅烷射频辉光放电等离子体的平均电子能量(温度)和浓度随放电功率的变化. 关键词：