Статья «МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОСЛЕСВЕЧЕНИЯ ПЛАЗМЫ В РАЗРЯДНОМ ПРОМЕЖУТКЕ СУБНАНОСЕКУНДНОГО КОММУТАТОРА НА ОТКРЫТОМ РАЗРЯДЕ В ГЕЛИИ, "Физика плазмы"»

Явление субнаносекундного развития электрического пробоя, обнаруженное в открытом разряде при сильных электрических полях в гелии в диапазоне давлений 6-20 Торр, может применяться в сверхбыстрых коммутирующих устройствах, в которых плазма разряда переходит в проводящее состояние за время, меньшее 1 нс. Для понимания возможной частоты повторений импульсов субнаносекундного коммутатора представляет интерес изучение динамики распада плазмы, остающейся в его разрядном промежутке после зажигания сверхбыстрого пробоя. В настоящей работе с помощью кинетической модели, основанной на методе PIC MCC, исследуется послесвечение плазмы в разрядном промежутке коммутатора при разряде в гелии при давлении 6 Торр. Результаты моделирования показывают, что такие механизмы рекомбинации, как радиационный, радиационно-столкновительный и трехтельный столкновительный, дают заметный вклад в затухание послесвечения лишь при плотности плазмы более 10 см, и для дальнейшего распада плазмы основным механизмом становится диффузионный уход частиц на стенки. Поэтому эффект рекомбинации в объеме заметен лишь в течение первых 10-20 мкс послесвечения. Примерно такое же время занимает термализация электронов. Приложенное к катоду положительное напряжение U позволяет сократить время послесвечения. Поскольку диффузионные потери лимитируются подвижностью ионов, дополнительный дрейф ионов к стенке существенно ускоряет распад плазмы. При изменении U от 0 до +500 в характерное время распада плазмы уменьшается с 35 до 10 мкс.