Вакуумно-плазменные процессы и технологии. Ефремов А.М - 77 стр.

тлеющего свечения. Характер свечения в этой области по мере удале-
ния от катода становится всё более длинноволновым и постепенно
свечение исчезает. Происходит переход к области фарадеева тёмного
пространства, где энергия электронов столь мала, что большинство из
них соударяется с атомами упруго, а возбуждения и ионизации почти
нет. В процессе диффузионного движения часть электронов и ионов
рекомбинирует на стенке. В связи с этим в фарадеевом тёмном про-
странстве концентрация зарядов в направлении анода уменьшается,
что вызывает появление продольного градиента потенциала. Про-
дольный градиент потенциала сообщает электронам дополнительную
скорость, что приводит к появлению ионизации, компенсирующей
гибель зарядов на стенке.
      За областью Фарадеева тёмного пространства образуется остов
или положительный столб разряда, простирающийся до анода - это
область однородной стационарной неравновесной плазмы (6). Основ-
ным условием существования стационарной плазмы является под-
держание постоянной во времени концентрации частиц. Баланс числа
заряженных частиц определяется балансом энергии, которая поступа-
ет в плазму от электрического поля. Часть этой энергии расходуется
на ионизацию атомов или молекул газа, которая компенсирует гибель
заряженных частиц на стенках, а величина напряжённости поля в по-
ложительном столбе устанавливается такой, чтобы обеспечивалось
поддержание баланса процессов ионизации и рекомбинации. Поло-
жительный столб в осевом направлении может быть однородным или
слоистым. Слоистый столб представляет собой ряд светящихся облас-
тей (страт), бегущих или неподвижных, которые разделены тёмными
промежутками.
      Проанализируем, какими факторами определяется величина на-
пряженности электрического поля E в положительном столбе тлею-
щего разряда цилиндрической геометрии с L >> R . Запишем уравне-
ние баланса мощности в виде Wabs = Wloss , где Wabs - мощность, вклады-
ваемая в плазму и Wloss - потери (рассеяние) мощности на различные
процессы. Величину Wabs можно записать как
                                 R
                        Wabs = 2π ∫ jErdr ,                       (2.27)
                                  0



где j - плотность тока разряда. Заменяя в (2.27) j = ebe nE , получим




                                      77