А. В. Татаринов, И. Л. Эпштейн Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева, ран, Москва, Россия
Вид материала | Документы |
- С. Г. Батдалова 1, И. В. Петрова 2, В. И. Лебедева 2 1 Московский инженерно-физический, 28.39kb.
- И. И. Иванов 1, П. П. Петров 1,2, С. С. Сидоров 2 1 Организация №1, город, страна, 26.49kb.
- Институт Математического Моделирования ран, Москва, Россия, e-mail: zmitrenko@imamod, 11.3kb.
- Доклад на Всероссийской научной конференции «От СССР к рф: 20 лет итоги и уроки», 140.15kb.
- Пленарные доклады, 942.76kb.
- Л. Т. Васильева 1, Д. О. Дунников 2, В. И. Мика 1 Московский энергетический институт, 133.09kb.
- А. С. Железняков (Россия, ив ран, г. Москва), 1895.15kb.
- Аннотации статей журнала "Химическое и нефтегазовое машиностроение" за 2009, 1058.91kb.
- Vii международная научно-практическая конференция «тяжелые металлы и радионуклиды, 85.45kb.
- Vii международная научно-практическая конференция «тяжелые металлы и радионуклиды, 89.47kb.
XXXI Звенигородская конференция по физике плазмы и УТС, 16 – 20 февраля 2004 г.
МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОДНОГО СВЧ РАЗРЯДА. УЧЕТ ДВОЙНОГО СЛОЯ.
Ю.А. Лебедев, А.В. Татаринов, И.Л. Эпштейн
Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева, РАН, Москва, Россия,
e-mail: lebedev@ips.ac.ru
Представлены результаты моделирования электродинамики СВЧ разряда в нерегулярной коаксиальной системе с плазмой, горящей на торце центрального электрода.
Возникновение шарообразной плазмы на торце центрального цилиндрического электрода наблюдалось в экспериментах. Были проведены исследования стационарного разряда в водороде, азоте и аргоне при давлениях 0.5 15 тор [1-3]. Анализ пространственного распределения интенсивности излучения из плазмы показал, что области максимального поглощения СВЧ мощности расположены не только вблизи поверхности внутреннего электрода, но и на поверхности разряда.
На первом этапе была разработана одномерная модель для СВЧ разряда в водороде в квазистатических полях с радиальной симметрией. Получены стационарные распределения плазмы и поля, устанавливающиеся в результате баланса процессов ионизации, диффузии и рекомбинации электронов внутри цилиндрической (сферической) системы электродов [4]. Для изучения процессов согласования источника СВЧ энергии и плазменного образования, а также для выяснения влияния особенностей СВЧ поля в приэлектродной области на параметры разряда была разработана двумерная модель. Решались нестационарные уравнения Максвелла [5] и баланса заряженных частиц на двумерной сетке [6].
Важную роль в процессе образования стационарной формы разряда могут играть статические поля, возникающие в областях (слоях) разделения пространственного заряда. Поэтому была создана одномерная квазистатическая модель, включающая уравнения баланса для электронов и ионов, и уравнение Пуассона. На границе плазменного образования выполняется условие равновесия между давлением электрического поля возникающего в слое разделения пространственного заряда (Максвелловское напряжение) и полным давлением плазмы с учетом направленного движения заряженных частиц [7]
.
Показано, что максимальное значение удельного энерговклада находится вблизи поверхности внутреннего электрода для всех давлений. В этой области концентрация плазмы порядка критической, а СВЧ поле максимально. Расчеты хорошо согласуются с экспериментом в области «самостоятельного» разряда расположенного в приэлектродной области [4,6]. Размеры плазменного образования определяются положением двойного слоя. Радиус шарообразной плазмы пропорционален поглощенной мощности.
Работа выполнена при частичной поддержке РФФИ (грант 02-02-16021)и программы №20 фундаментальных исследований Президиума РАН.
Литература
- Бардош Л, Лебедев ЮА Физика Плазмы 1998 24 956
- Лебедев ЮА, Мокеев МВ ТВТ 2000 38 381
- Лебедев ЮА, Мокеев МВ, Татаринов АВ Физика Плазмы 2000 26 293
- Lebedev Yu.A., Tatarinov A.V., Epstein I.L. Plasma Sources Sci&Technol. 2002 11 146
- Birdsall C.K. and Langdon A.B. Plasma physics via Computer Simulation (McGraw-Hill Book Company) 1985
- Лебедев ЮА, Мокеев МВ, Татаринов АВ, Эпштейн ИЛ Физика Плазмы 2004 30
- Lapuerta V. and Ahedo E. Physics of Plasmas 2000 7 2693
Авторы:
Лебедев Ю.А., Россия, Москва, Институт Нефтехимического Синтеза им. А.В. Топчиева, РАН, e-mail: lebedev@ips.ac.ru
Татаринов А.В., Россия, Москва, Институт Нефтехимического Синтеза им. А.В. Топчиева, РАН, e-mail: atat@ips.ac.ru
Эпштейн И.Л., Россия, Москва, Институт Нефтехимического Синтеза им. А.В. Топчиева, РАН, e-mail: epstein@ips.ac.ru