何寿杰 张钊 赵雪娜 李庆

(河北大学物理科学与技术学院,河北省光电信息材料重点实验室,保定 071002)

微空心阴极维持辉光放电的时空特性∗

何寿杰†张钊 赵雪娜 李庆

(河北大学物理科学与技术学院,河北省光电信息材料重点实验室,保定 071002)

(2016年9月18日收到;2016年11月5日收到修改稿)

利用流体模型在氩气环境下模拟得到了微空心阴极维持辉光放电的电势、电子密度、离子密度和电场等放电参数的时空分布特性.模拟结果表明,微空心阴极维持辉光放电在不同的时刻表现出不同的放电模式.放电的初始阶段为汤生放电模式;第二阶段为汤生放电模式向空心阴极效应放电模式过渡阶段,微空心阴极维持辉光放电得到初步发展;第三阶段为空心阴极效应放电模式,微空心阴极维持辉光放电区逐渐形成;第四阶段为放电的稳态阶段.在稳态放电状态下,空心阴极腔内的电子和离子密度峰值达到1015cm−3,位于空心阴极腔的中心位置,维持辉光放电区电子密度可以达到1013cm−3.研究结果同时表明,微空心阴极放电促进了微空心阴极维持辉光放电的形成;同时微空心阴极维持辉光放电也促进了微空心阴极放电的发展.另外,实验研究表明,第二阳极对微空心阴极腔内外的电势、电场和带电粒子密度的分布均有重要影响,并且对维持辉光放电区域的影响更加明显.第二阳极是形成维持辉光放电的必要条件.

微空心阴极维持放电,流体模型,电势,电……