ЗАРЯДКА ПРОВОДЯЩЕЙ СФЕРЫ В СЛАБОИОНИЗОВАННОЙ СТОЛКНОВИТЕЛЬНОЙ ПЛАЗМЕ: ВРЕМЕННАЯ ДИНАМИКА И СТАЦИОНАРНОЕ СОСТОЯНИЕ
Грач В.С., Гарасев М.А.

Поступила в редакцию: 4 Июля 2014

DOI: 10.7868/S0044451015070147

DJVU (390.6K)

PDF (1267.2K)

Рассмотрено взаимодействие уединенной проводящей сферы со столкновительной слабоионизованной плазмой во внешнем поле. Предполагается, что плазма состоит из двух сортов ионов, влиянием электронов можно пренебречь. При анализе учитываются зарядка сферы вследствие оседания на ней ионов плазмы, поле заряда на сфере и пространственного заряда, процессы рекомбинации и молекулярная диффузия. Нестационарная задача о взаимодействии сферы с окружающей плазмой решается численными методами. Проанализированы временная динамика заряда на сфере и возмущений в окружающей плазме, а также свойства стационарного состояния. Показано, что время установления стационарного режима определяется характерным рекомбинационным временем и обратной проводимостью ионов. Временная динамика заряда на сфере и возмущений в плазме определяется интенсивностью рекомбинационных процессов относительно влияния поля пространственного заряда и влиянием диффузии. Стационарное абсолютное значение заряда на сфере линейно зависит от напряженности внешнего электрического поля, уменьшается с ростом относительной интенсивности рекомбинационных процессов и увеличивается при наличии существенной диффузии. Масштабы возмущенной области в плазме определяются радиусом сферы, внешним полем, влиянием диффузии и относительной интенсивностью рекомбинационных процессов. В предельном случае отсутствия молекулярной диффузии и сильного внешнего поля свойства стационарного состояния совпадают с полученными ранее в результате приближенного решения.