Вакуумно-плазменные процессы и технологии. Ефремов А.М - 85 стр.

столкновений и частоты поля. Здесь возможны два предельных слу-
чая:
• ν m >> ω (высокие давления) → ϕ ≈ 0 . Электрон колеблется в фазе с
   полем, “следит” за его изменениями. В этом случае вид ФРЭЭ, оп-
   ределяющий свойства электронного газа, будет таким же, как и в
   постоянном поле, равном мгновенному значению высокочастотно-
   го поля.
• ν m << ω (низкие давления) → ϕ ≈ π / 2 . Согласно (2.39), электрон в
   этом случае совершает колебательное движение с амплитудой ко-
   лебаний по координате X = eE0 meω 2 и скорости V A = eE0 meω . По-
   ле при включении только один раз “разгоняет” электрон до кине-
   тической энергии равной в среднем за период ε k = e 2 E02 4meω 2 , и
   далее эта энергия никуда не девается из-за отсутствия столкнове-
   ний. Электрон полпериода ускоряется в поле, отбирая у него энер-
   гию, а другие полпериода, двигаясь уже в тормозящем поле, эту же
   энергию отдает полю.
      С учетом (2.39) плотность тока электронов, равная je = −eneV , в
установившемся режиме определится как

                                                     2
                  e 2 ne E0   νm         ω
             je =                   1 +   sin(ωt − ϕ ) ,                             (2.41)
                      me (ν m + ω )
                            2    2
                                         ν m 

а мгновенная мощность, рассеиваемая электронами в единице объема,
будет равна

                                                            2
                               e 2 ne E02  νm         ω 
       W (t ) = je E0 sin ωt =                   1 +   sin(ωt − ϕ ) ⋅ sin(ωt )   .   (2.42)
                                   me (ν m + ω )      ν m 
                                          2   2




Средняя за период рассеиваемая мощность определится как
                              ω / 2π
                      ω                         e 2 neν m   E02
                  W =
                      2π        ∫ W (t )dt = m (ω 2 + ν 2 ) 2 .                          (2.43)
                                0             e           m



Следовательно, наличие соударений является необходимым условием
отбора энергии от поля, при этом в их отсутствии, при ν m << ω , сред-
няя за период рассеиваемая мощность оказывается равной нулю. Если
поле постоянное (с точки зрения рассеяния мощности это отвечает


                                             85