О математических моделях высокочастотного емкостного разряда

Abstract

Проведен анализ математических моделей, а также данных экспериментальных исследований высокочастотного емкостного (ВЧЕ) разряда. В настоящие время созданы и исследованы модели, подробно описывающие свойства ВЧЕ-разрядов при межэлектродных расстоя\-ни\-ях порядка 3-5 см. При таких межэлектродных расстояниях нагрев газа не играет существенной роли в балансе рождения и гибели заряженных частиц в разряде. Свойства ВЧЕ-разряда при больших межэлектродных расстояниях (больших 10 см) практически не исследованы. При таких расстояниях существенную роль в поддержании разряда играет нагрев газа. Существующие модели не учитывают потери энергии на возбуждение атомов и нагрев газа. Кроме того, они неприменимы в случае сильных полей, так в этом случае частота ионизации монотонно нарастает с ростом отношения напряженности электрического поля к давлению, тогда как в очень сильных полях ионизационная способность с ростом поля падает. В связи с этим для определения диапазона устойчивого горения ВЧЕ-разряда пониженного давления в плазмотроне с большим межэлектродным расстоянием математическую модель необходимо дополнить уравнениями, учитывающими перенос энергии электронами и нагрев газа.