Компьютерное моделирование коронного разряда в инертном газе

Abstract

УДК 537.523.3

Решалась задача о коронном разряде в системе электродов «цилиндр-цилиндр». Кинетика электронов рассчитывалась в приближении Фоккера-Планка, интенсивность ионизации и возбуждения определялась исходя из функции распределения электронов по энергии их спектра. Решение продемонстрировало основные черты процесса. Стационарный режим возможен при напряжениях выше некоторого порогового значения. В межэлектродном промежутке выделяются две характерные области. Внутренняя - чехол разряда радиусом 100-200 мкм, где активно идет размножение электронов, ток переносится и ионами, и электронами. Остальное пространство образует гораздо более обширную зону дрейфа. Решение позволило сравнить зону свечения с зоной размножения электронов и показать, что область свечения простирается дальше. А также выявило и особенности разряда в инертном газе, которые не позволяют непосредственно применить результаты работы к разряду в воздухе. Прежде всего, это малая величина отрицательной плотности заряда, вызванная тем, что ток в зоне дрейфа переносится электронами, а не ионами. Тем не менее решение данной, модельной, задачи демонстрирует широкие возможности метода.

In this document computation of the corona discharge in “cylinder-cylinder” electrode system is described. The Fokker-Plank equation is used to describe kinetic of electrons. The basic features of the physical process were observed in the solution. It shows that the stationary mode is possible only when the voltage is larger than a definite threshold value. One can mark out two character areas between electrodes. The internal area where ionization is active and current is carried both by electrons and ions has radius of 100-200 micrometers. The rest accommodation constitutes the drift area. The solution enabled to compare illuminating zone and zone of electrons multiplication. It revealed some features of rare gas discharge which preclude from direct applying results of this work to discharge in air. Above all it is a small value of negative charge density which is caused by electron conduction character in external area. Nevertheless the solution of this model problem displays wide possibilities of the method.

Download full-text PDF. 4086 downloads

Menu

Vol. 44 (2008), Issue 4, p. 25-37

Компьютерное моделирование коронного разряда в инертном газе

Abstract