RAS Energy, Mechanics & ControlТеплофизика высоких температур High Temperature

  • ISSN (Print) 0040-3644
  • ISSN (Online) 3034-610X

РАСЧЕТ ХАРАКТЕРИСТИК ДРЕЙФА ЭЛЕКТРОНОВ В ГЕЛИИ В ДИАПАЗОНЕ НАПРЯЖЕННОСТЕЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ 0.001–10000 Тд

PII
S3034610X25030016-1
DOI
10.7868/S3034610X25030016
Publication type
Article
Status
Published
Authors
Volume/ Edition
Volume 63 / Issue number 3
Pages
326-332
Abstract
Рассчитаны кинетические характеристики дрейфа электронов в гелии в широком диапазоне значений приведенной напряженности электрического поля 0.001 < < 10000 Тд. Для случаев слабого и умеренно сильного полей < 100 Тд вычислены скорость дрейфа, эффективная температура, коэффициенты продольной и поперечной диффузии, коэффициент ионизации. Для случаев сильного и сверхсильного полей 100 < < 10000 Тд приведены результаты расчетов для двух моделей ухода электронов из системы: 1) модели лавины с размножением; 2) модели с уходом на стенку самого энергичного электрона в системе при акте ионизации или переходе в режим убегания. Учет появления в системе новых электронов при актах ионизации в условиях стационарного тока позволил включить в рассмотрение уход электронов из системы на стенку с определением ее потенциала и по аналогии с коэффициентом ионизации ввести определение коэффициента убегания электронов. Приведены аналитические аппроксимации скорости дрейфа, средней энергии и коэффициента ионизации в зависимости от приведенной напряженности поля.
Keywords
Date of publication
17.02.2026
Year of publication
2026
Number of purchasers
0
Views
28

References

  1. 1. Хаксли Л., Кромпион Р. Диффузия и дрейф электронов в газах. М.: Мир, 1977. 672 с.
  2. 2. Dutton J. A Survey of Electron Swarm Data // J. Phys. Chem. Ref. Data. 1975. V. 4. P. 577.
  3. 3. Голлин В. Е., Жилинский А. П., Сахарова И. Е. Основы физики плазмы. М.: Атомиздат, 1977.
  4. 4. Биберман Л.М., Воробьев В.С., Якубов И.Т. Кинетика неравномерной низкотемпературной плазмы. М.: Наука, 1982.
  5. 5. Raju G.G. Gaseous Electronics: Theory and Practice. London: Taylor & Francis, 2005.
  6. 6. Smirnov B.M. Atomic Particles and Atom Systems: Data for Properties of Atomic Objects and Processes. 2nd ed. Springer, 2018.
  7. 7. Pancheshnyi S., Biagi S., Bordage M.C., Hagelaar G.J.M., Morgan W.L., Phelps A.V., Pitchford L.C. The LXCat Project: Electron Scattering Cross Sections and Swarm Parameters for Low Temperature Plasma Modeling // Chem. Phys. 2012. V. 398. P. 148.
  8. 8. Carbone E., Graef W., Hagelaar G., Boer D., Hopkins M.M., Stephens J.C., Yee B.T., Pancheshnyi S., van Dijk J., Pitchford L. Data Needs for Modeling Low-temperature Non-equilibrium Plasmas: The LXCat Project, History, Perspectives, and a Tutorial // Atoms. 2021. V. 9. № 1. 16.
  9. 9. Maioro C.A. O распределении электронов по энергии в положительном столбе газового разряда – парадокс Ленгмлод / Кр. сообщ. по физике. ФИАН. 2013. № 9. С. 22.
  10. 10. Kodanova S.K., Basilkova N.Kh., Ramazanov T.S., Maiorov S.A. Drift of Electrons in Gas in Spatially Inhomogeneous Periodic Electric Field // Ukrainian J. Phys. 2014. V. 59. № 4. P. 371.
  11. 11. Heer F.J., Jansen R.H.J. Total Cross Sections for Electron Scattering by He // J. Phys. B. Atom. Mol. Phys. 1977. V. 10. P. 3741.
  12. 12. Golyaina R.I., Maiorov S.A. Analytical Cross Section Approximation for Electron Impact Ionization of Alkali and Other Metals, Inert Gases, and Hydrogen Atoms // Atoms. 2021. V. 9. № 4. 90.
  13. 13. Maiorov S.A., Golyaina R.I. Analytical Formulas for Approximating Cross Sections of Electron Collisions with Hydrogen, Noble Gases, Alkali, and Other Atoms // Atoms. 2022. V. 10. № 3. 93.
  14. 14. Golyaina R.I., Maiorov S.A. Analytical Approximation of Cross Sections of Collisions of Electrons with Inert Gas Atoms // Plasma Phys. Rep. 2022. V. 48. № 2. P. 193.
  15. 15. Maioro C.A., Голятин Р.И., Коданова С.К. О характеристиках диффузии и дрейфа электронов в инертных газах // Успехи прикладной физики. 2024. Т. 12. № 2. С. 124.
  16. 16. Бочков Е.Н., Бабич Л.П., Куцын Н.М. Зависимость частоты наработки электронов высоких энергий в гелии от модели углового рассеяния электронов // Физика плазмы. 2021. Т. 47. № 10. С. 935.
  17. 17. Бочков Е.Н., Бабич Л.П. Параметры лавины электронов в гелии в сильных электрических полях // Физика плазмы. 2022. Т. 48. № 3. С. 276.
  18. 18. Tereshonok D., Chernyshev T., Abramov A.G., Ugryumov A.V. The Comparison of Two-term Boltzmann Approximation and Monte-Carlo Solutions for e + + ArP Plasma // Phys. Scr. 2023. V. 98. № 5. 055602.
  19. 19. Зелевер Б.Б., Зелевер Б.В., Маньякин Э.А., Хахауха Д.Р. Влияние взаимодействия рифферовских атомов с медленными электронами на их функцию распределения в ультрахолодной плазме // ТВТ. 2012. Т. 50. № 2. С. 179.
  20. 20. Maiorov S.A., Golyaina R.I., Kodanova S.K., Ramazanov T.S. On the Characteristics of Electron Diffusion and Drift in Inert Gases // Plasma Phys. Rep. 2024. V. 50. № 8. P. 1029.
  21. 21. Petrović Z.L., Dujko S., Marić D., Malović G., Nikitović Z., Šašić O., Jovanovic J., Stojanović V., Raduniović-Radenović M. Measurement and Interpretation of Swarm Parameters and Their Application in Plasma Modelling // Phys. D: Appl. Phys. 2009. V. 42. 194002.
QR
Translate

Indexing

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Higher Attestation Commission

At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation

Scopus

Scientific Electronic Library