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棒-板电极下缩比气隙辉光放电相似性的仿真研究
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O461.21[理学—电子物理学;理学—物理]
  • 作者机构:[1]清华大学电机工程与应用电子技术系,北京100084
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:51377095,51107067)、全国优博论文专项资金(批准号:201336)和霍英东教育基金会(批准号:2142019)资助的课题.
中文摘要:

建立了棒-板电极下氩气直流放电的流体模型,利用有限元法对几何位形相似的两个气隙放电过程进行了数值求解.两放电气隙外加电压相同,气隙线性尺寸的比值为10:1,气压分别为1 Torr和10 Torr.仿真得到了两相似气隙的放电的伏安特性曲线以及放电物理量(如电位、电场、电子密度、离子密度、电子温度等)的空间分布.根据气体放电相似性的基本结论,检验了气隙对应物理量之间的数值关系.结果表明:两相似气隙的放电类型为正常辉光放电,对应放电物理量之间存在相似性理论指出的比例关系,且在相同幅值的直流电压作用下,气隙放电的工作点相同.这将为利用气体放电相似性来外推相似气隙的放电特性提供一定的理论依据.

英文摘要:

A fluid model of direct-current (DC) discharge in argon atmosphere between the gaps of rod-plane electrode config-uration was established, and the discharge models of two geometrically similar gaps were solved using the finite-element method, respectively. The dimension ratio of the gaps was set as 10 : 1, and the gas pressure was ~ 133.3 Pa for the prototype and ~ 133 Pa for the scale-down gap; to the gaps the same DC voltages were applied. Voltage-current characteristics, as well as the physical discharge parameters (such as electric potential, electric field, electron density, ion density, and electron temperature) were obtained. Relations between parameters of the two gaps were investigated according to the theoretical relations derived by similarity law. Simulation results show that the discharge type in the two similar gaps is verified as a normal glow discharge;the parameter relations are in good agreement with the similarity law, and the working points of discharges are identical in similar gaps with the same applied DC voltage. This study could offer theoretical instruction in extrapolating the discharge properties for similar gaps.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876