CC BY
27
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №5/2016 ISSN 2410-700X_
ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ
УДК 537.525
М.С. Дубинина
студентка 4 курса кафедры «Компьютерные системы и сети»
КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана Email: [email protected] Научный руководитель: М.Р. Фишер кандидат физико-математических наук, доцент кафедры «Электротехника»
КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана
АППРОКСИМАЦИЯ ЗАВИСИМОСТИ КОЭФФИЦИЕНТА ИОНИЗАЦИИ В СМЕСИ АРГОНА С ПАРАМИ РТУТИ ОТ НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ
Аннотация
Рассчитаны значения коэффициента ионизации в смеси аргон-ртуть при различных температурах. Построена аналитическая аппроксимация его зависимости от напряженности электрического поля, которая может быть использована при моделировании разряда в такой смеси.
Ключевые слова
Газовый разряд, коэффициент ионизации, аналитическая аппроксимация.
В дуговых осветительных лампах в качестве рабочей среды используются смесь аргона и паров ртути. После приложения достаточного напряжения U между их электродами происходит пробой газовой смеси и формируется тлеющий разряд.
Коэффициент ионизации а является важной характеристикой рабочей среды лампы. Ранее он исследовался, главным образом, в чистых газах [1 - стр. 228]. В данной работе найдена аналитическая аппроксимация его зависимости от напряженности электрического поля при различных температурах вида:
^ = A exp f--^ ], (1)
N Я E / N)
где A и B - константы, зависящие от состава смеси, E - напряженность электрического поля, N -концентрация атомов смеси, зависящая от температуры T .
Расстояния, проходимые электроном в газе между столкновениями, тип и характеристики столкновений имеют вероятностный характер, поэтому для их описания необходимо применять статистические методы, в частности метод Монте-Карло [2 - стр. 299]. Рассчитанные таким методом значения а при различных значениях E/ N при T = 243K и T = 323K показаны точками на рис. 1.
При построении аппроксимации зависимости а( E / N) вида (1) ее удобно представить в форме:
B
ln (а / N) = ln A--, (2)
V ' E / N
или
y = a + bx, (3)
где y = ln (а / N), x = N / E, ln A = a, B = b.
Так как зависимость y(x) является линейной, ее коэффициенты a и b находятся методом наименьших квадратов, а затем коэффициенты A и B вычисляются из соотношений
A = ea, B = -b. (4)
Результаты расчетов представлены на рисунке 1 точками, а линиями показаны зависимости а (E / N) .
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №5/2016 ISSN 2410-700X
20
2 • /
О -■-1-■-1-■-1-■-1-■-1-■-•—
100 200 300 400 500 600 700
ЕШ,Л<УпВ-.м2
Рисунок 1 - Зависимость коэффициента ионизации от напряженности поля в смеси газов аргон-ртуть при T = 243K (1) и Т = 323K (2)
Видно, что они достаточно хорошо согласуются со значениями а, рассчитанными методом Монте-Карло, и могут быть использованы при расчете характеристик разряда в смеси аргон-ртуть. Список использованной литературы:
1. Райзер, Ю.П. Физика газового разряда. Наука: М., 1987, 537 с.
2. Кристя В.И, Фишер М.Р. Моделирование методом Монте-Карло ионизации газа в межэлектродном промежутке слаботочного разряда в смеси аргон-ртуть. Изв. РАН. Серия физическая, 2010, т.74, № 2, с. 298301.
© Дубинина М.С., 2016
УДК 537.525
М.С. Дубинина
студентка 4 курса кафедры «Компьютерные системы и сети»
КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана Email: [email protected] Научный руководитель: М.Р. Фишер кандидат физико-математических наук, доцент кафедры «Электротехника»
КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана Email: [email protected]
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПЛАЗМЫ С КАТОДОМ В ГАЗОРАЗРЯДНЫХ ПРИБОРАХ
Аннотация
Сформулирована модель катодного слоя тлеющего разряда, позволяющая оценить зависимость долговечности катода газоразрядного прибора от его характеристик и параметров разряда.
Ключевые слова Тлеющий разряд, катодный слой, долговечность катода.
После приложения достаточно большого напряжения между электродами, в газе происходит пробой
