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等离子体中热阴极鞘层的结构
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:物理学报
  • 时间:0
  • 页码:8432-8439
  • 分类:TN201[电子电信—物理电子学] TQ164.8[化学工程—高温制品工业]
  • 作者机构:[1]中国科学技术大学近代物理系,中国科学院基础等离子体物理重点实验室和磁约束等离子体理论中心,合肥230026
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:10875121;40831062)、中国科学院知识创新工程(批准号:KJCX2-YW-N28); 国家重点基础研究计划(批准号:2008CB717800)资助的课题 感谢中国科学技术大学物理系夏宇青在数值计算方面的协助.
  • 相关项目:极区夏季中层顶尘埃等离子体雷达探测研究
中文摘要:

结合热阴极电子发射理论和等离子体鞘层流体方程研究了热阴极附近存在虚阴极结构时的等离子体鞘层问题,采用Sagdeev势的方法讨论了鞘层解和广义Bohm判据.结果表明,不同于普通的Bohm鞘,由于热阴极附近存在大量发射电子,影响整个等离子体鞘层结构,使得进入鞘层的离子临界Mach数不是独立的常数,而是与鞘层电位降等参数有关的物理量.临界Mach数随着鞘层电位降(从鞘边缘到虚阴极)先增大后降低,并且随着热阴极温度的升高单调增大.此外,在平板模型下有相当可观的残余热发射电子越过虚阴极鞘层进入等离子体.

英文摘要:

The plasma sheath in the presence of virtual-cathode structure near a hot cathode was studied by combining the theory of thermionic emission and plasma fluid equations. Using Sagdeev potential method,the sheath solution and generalized Bohm criterion were discussed. It is shown that,different from usual Bohm sheath,the critical ion Mach number at the sheath-presheath edge is not an independent constant but depends on sheath potential drop as well as other parameters,owing to the fact that there exists large quantity of thermionic electrons near the hot cathode which has a significant influence on the whole sheath structure. The critical Mach number first increases and then decreases with the potential drop(from sheath-presheath edge to the virtual cathode) ,and monotonically increases with the temperature of the hot cathode. In the plane geometry,there exists an appreciable quantity of residual thermionic electrons which traverse the virtual cathode and sheath and enter into bulk plasma.

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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