Математическое моделирование физических процессов в полом катоде

• Автор: Черкасова, Мария Владимировна
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 152 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ:
Глава I. Физико-математическая модель полого катода
1.1. Современное состояние теоретических разработок по дуговым полым катодам
1.2. Физические процессы, определяющие тепловое состояние катода. Постановка задачи
1.3. Математическая модель состояния катодной стенки
1.3.1. Тепловой баланс катодной стенки
1.3.2. Условие непрерывности тока в катодной стенке
1.3.3. Модель электронного тока на поверхности катода
Выводы к главе I
Глава II. Исследование особенностей ионизационно-рекомбинационных процессов в плазме активной зоны полого катода
2.1. Современное состояние теоретических исследований
2.2. Особенности состояния плазмы активной зоны полого катода
2.3. Основные ударно-радиационные процессы и скорости их протекания
2.4. Квазиводородоподобная модель квантовых переходов
2.4.1. Эффективные сечения ударно-радиационных процессов
2.4.2. Метод учета выхода излучения в квазиводородном приближении
2.5. Представление системы кинетических уравнений в безразмерном виде
2.5.1. Метод решения
2.5.2. Условие замыкания системы кинетических уравнений
2.6. Применение квазиводородоподобной модели к расчету скорости ионизации плазмы активной зоны полого катода
Выводы к главе II

Глава III. Физико-математическая модель внутреннего положительного столба плазмы полого катода
3.1. Современное состояние теоретических исследований
3.2. Уравнение энергии для электронов. Определение потерь энергии
электронами в неупругих столкновениях
3.3. Модель ионного тока на катод
3.4. Уравнения баланса числа частиц в активной зоне полого катода
3.5. Уравнение движения плазмообразующего газа
Выводы к главе III
Глава ІУ.Особенности алгоритма расчета параметров полого катода в
дуговом режиме
4.1. Метод совместного расчета температуры стенки канала катода и прикатодного скачка потенциала
4.1.1. Особенности краевой задачи. Построение характеристического уравнения
4.1.2. Выполнение закона сохранения при построении итерационного процесса
4.1.3. Вывод расчетной формулы прикатодного скачка потенциала
4.1.4. Алгоритм решения задачи о тепловом состоянии катода. Метод демпфирующего параметра
4.2. Метод расчета параметров плазмы внутреннего положительно столба разряда
4.2.1. Метод расчета температуры электронов
4.2.2. Построение начального приближения для температуры электронов и степени ионизации плазмы
4.2.3. Алгоритм определения параметров плазмы активной зоны полого катода
4.3. Общий метод расчета интегральных и локальных параметров полого катода в дуговом режиме

Выводы к главе IV
Глава V. Результаты моделирования
Выводы к главе V
Заключение
Литература
Приложение

другие возможные ударно-радиационные процессы учитываются и исследуются на фоне указанной системы кинетических процессов. Они могут быть включены в систему по мере необходимости. В принципе, даже многоквантовые процессы можно рассматривать как некое возмущение одноквантовых переходов.
Далее запишем соотношения для скоростей перечисленных выше процессов и соответствующие сечения столкновений.
• Скорость ионизации атома в состоянии [п] электронным ударом:
где уе- средняя скорость электрона, 0[п]-[С]~ эффективное сечение перехода
связанного электрона в область континуума [с] при электронном ударе. При строгом подходе необходимо использовать свертку сечения с функцией распределения электронов по энергиям.
• Скорость образования атомов в состоянии [п] при рекомбинации с
или, если выразить эффективное сечение через константу трехчастичной рекомбинации Дес]_[п],
Скорости процессов, обусловленных переходами связанных электронов при электронных ударах, будем представлять в виде суммы скоростей од«о- и многоквантовых переходов.
• Скорость процесса возбуждения атома в состоянии [п] электронным
(25)
участием третьей частицы (трехчастичнойрекомбинации):
(26)
ударом: