Исследование осевой структуры тлеющего разряда постоянного тока в азоте методом ленгмюровского зонда

Abstract

В данной работе методом ленгмюровского зонда исследованы осевые профили температуры электронов, потенциала, напряженности электрического поля и плотности плазмы тлеющего разряда постоянного тока в азоте при различных давлениях газа. Показано, что в отрицательном свечении напряженность электрического поля мала, а осевые профили плотности плазмы и температуры электронов имеют максимумы. Вблизи границы отрицательного свечения и темного фарадеевого пространства перечисленные выше профили достигают минимумов. В положительном столбе при низких давлениях газа наблюдаются страты, в то время как при более высоких давлениях газа (выше 0,5 Торр) он становится однородным. Обнаружено, что осевой профиль плотности плазмы в темном фарадеевом пространстве достигает максимума, который может превышать среднюю плотность плазмы в положительном столбе. Причиной повышенной ионизации в темном фарадеевом пространстве, по-видимому, является ступенчатая ионизация метастабильных молекул азота электронами, набравшими достаточную энергию в усиливающемся электрическом поле. Целесообразно относить темное фарадеево пространство не к катодным частям тлеющего разряда, а называть начальной (предварительной) фазой положительного столба.

Keywords

• тлеющий разряд
• ленгмюровский зонд
• темное фарадеево пространство
• положительный столб
• азот