Моделювання іонізаційних і емісійних процесів у високовольтній електронно-іонній системі з холодним катодом та імпульсним генератором іонів

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorКузьмичєв, Анатолій Іванович
dc.contributor.authorKuzmichev, A. I.
dc.date.accessioned2014-03-20T09:08:48Z
dc.date.available2014-03-20T09:08:48Z
dc.date.issued2013
dc.description.abstractenThis paper develops the mathematical model of high-voltage low-pressure electron-ion system with a cold cathode and a pulse plasma ion generator disposed behind an anode. The model is based on kinetic equations describing time dynamics of ionization processes in the plane electrode gap with participation of electrons, ions and neutral species after ion charge exchange, as well as electrode emission processes, including reflection of atoms from cathode and electrons from anode. Numerical calculations allowed revealing and studying regimes of non-self-maintained and self-maintained discharges initiated by pulse injection of ions from the anode at gas pressures, accordingly, below and above some critical value. Continuously operating ion generator is needed to maintain the non-self-maintained discharge. The ion generator may be switched off after initiating the self-maintained discharge but duration of transient process of establishing this discharge can be shorted by increase of injected ion current density and injection pulse duration. Velocity and energy distributions of flows of high-energy particles going to the electrodes and time dynamics of variation of these flows are determined in different sections of the electrode gap. The obtained data is used for developing pulse electron and ion sources as well as of devices for thermo-ion deposition of materials in particular for manufacturing electromagnetic metamaterials.uk
dc.description.abstractruРазработана математическая модель высоковольтной электронно-ионной системы низкого давления с холодным катодом и импульсным плазменным генератором ионов, расположенным за анодом. Модель основана на системе кинетических уравнений, описывающих временную динамику ионизационных процессов с участием электронов, ионов и нейтралов после перезарядки ионов в плоском межэлектродном промежутке и эмиссионных процессов на электродах, включая отражение быстрых атомов от катода и электронов от анода. Численные расчеты позволили выявить и исследовать режимы несамостоятельного и самостоятельного разрядов, инициируемых импульсной инжекцией ионов со стороны анода при давлениях газа соответственно ниже и выше некоторого критического значения. Для поддержания несамостоятельного разряда необходим постоянно работающий генератор ионов. Генератор ионов можно отключать после инициирования самостоятельного разряда, но длительность переходного процесса установления этого разряда можно сократить увеличением плотности тока инжектируемых ионов и длительности импульса инжекции. Определены распределения по скоростям и энергиям потоков высокоэнергетичных частиц, идущих на электроды, и динамика изменения величины этих потоков во времени в различных сечениях межэлектродного промежутка. Полученные данные используются при разработке импульсных электронных и ионных источников и устройств термоионного осаждения материалов, в частности для изготовления электромагнитных метаматериалов.uk
dc.description.abstractukРозроблено математичну модель високовольтної електронно-іонної системи низького тиску з холодним катодом та імпульсним плазмовим генератором іонів, розміщеним за анодом. Модель основана на системі кінетичних рівнянь, які описують часову динаміку іонізаційних процесів за участю електронів, іонів та нейтралів після перезарядження іонів у плоскому міжелектродному проміжку і емісійних процесів на електродах, включаючи відбиття швидких атомів від катода і електронів від анода. Числові розрахунки дали змогу виявити і дослідити режими несамостійного і самостійного розрядів, ініційованих імпульсною інжекцією іонів з боку анода при тисках газу відповідно нижче і вище деякого критичного значення. Для підтримки несамостійного розряду необхідний постійно працюючий генератор іонів. Генератор іонів можна відключати після ініціювання самостійного розряду, але тривалість перехідного процесу встановлення цього розряду можна скоротити збільшенням щільності струму іонів інжекції і тривалості імпульсу інжекції. Визначено розподіли за швидкостями і енергіями потоків високоенергетичних частинок, що йдуть на електроди, і динаміку зміни величини цих потоків у часі в різних перерізах міжелектродного проміжку. Отримані дані використовуються при розробленні імпульсних електронних та іонних джерел і пристроїв термоіонного осадження матеріалів, зокрема для виробництва електромагнітних метаматеріалів.uk
dc.format.pagerangeС. 7-12uk
dc.identifier.citationКузьмичєв А. І. Моделювання іонізаційних і емісійних процесів у високовольтній електронно-іонній системі з холодним катодом та імпульсним генератором іонів / А. І. Кузьмичєв // Наукові вісті НТУУ «КПІ» : міжнародний науково-технічний журнал. – 2013. – № 1(87). – С. 7–12. – Бібліогр.: 4 назви.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/7049
dc.language.isoukuk
dc.publisherНТУУ «КПІ»uk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.sourceНаукові вісті НТУУ «КПІ» : міжнародний науково-технічний журнал, 2013, № 1(87)uk
dc.status.pubpublisheduk
dc.subject.udc621.387uk
dc.titleМоделювання іонізаційних і емісійних процесів у високовольтній електронно-іонній системі з холодним катодом та імпульсним генератором іонівuk
dc.title.alternativeSimulation of Ionization and Emission Processes in the High-Voltage Electron-ion System with Cold Cathode and Pulse Ion Generatoruk
dc.title.alternativeМоделирование ионизационных и эмиссионных процессов в высоковольтной электронно-ионной системе с холодным катодом и импульсным генератором ионовuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
01_kuzmichev_ai_simulation_of_Ionization.pdf
Розмір:
225.54 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
1.71 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Наукові вісті НТУУ «КПІ»: міжнародний науково-технічний журнал, № 1(87)