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纯氦N-APPJ的最小种子电子密度

时间:2023-11-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:然而,现有的等离子体射流模型只考虑了一次放电,没有考虑放电的累积效应。自由电子的累积通常用初始电子密度来近似表示。另一方面,推进模式转变的临界电子密度约为109cm-3。那么,对于109cm-3的电子密度,还可以根据反应式~式估算出相应的时间,其值约为5ms,这对应于200 Hz的频率,与等离子体射流重复性的实验研究结果一致[172]。

纯氦N-APPJ的最小种子电子密度

正如第5.4节所讨论的,第一次放电时的等离子体推进行为始终是随机推进模式,在大约100次放电脉冲后,等离子体推进模式转变为可重复放电模式。然而,现有的等离子体射流模型只考虑了一次放电,没有考虑放电的累积效应。累积效应包括电子、离子、亚稳态和其他活性粒子的累加。自由电子的累积通常用初始电子密度来近似表示。如果工作气体是纯氦,主要带电粒子是电子、He+,根据

大气压条件下该过程的指数衰减时间t=(k[He]2-1=1.5×10-8s,这意味着主要离子将是,因为当电子密度在1010cm-3以下时,电子和He+的复合需要更长的时间。在大气压下,忽略电子扩散,He相关粒子的反应过程主要通过以下反应方程表示[201]:(www.xing528.com)

指数衰减时间取决于对应时刻的电子密度。此外,在衰减阶段不存在外部电场,因此可以假设Te=Tg=300K,放电结束瞬间,电子密度为1011~1013cm-3,在下面的估算中,取它的值为1012cm-3,根据反应式(5.5.2)~式(5.5.7),衰减时间常数约为3.6μs。另一方面,推进模式转变的临界电子密度约为109cm-3。那么,对于109cm-3的电子密度,还可以根据反应式(5.5.2)~式(5.5.7)估算出相应的时间,其值约为5ms,这对应于200 Hz的频率,与等离子体射流重复性的实验研究结果一致[172]

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