В нетрадиционных для эмиссионной электроники условиях, когда поверхность контактирует с сильноионизованной плазмой, проведены исследования эмиссионных параметров и коэффициента отражения тепловых электронов от вольфрамовых термоэмиссионных катодов. Для измерения использовались зависимости электронного тока плазменного диода от напряженности поперечного магнитного поля. Измерены параметр Dj, характеризующий неоднородность катода по работе выхода, и коэффициент отражения r 0 для поликристаллического вольфрама и грани 110 монокристалла вольфрама. Проведено разделение вклада в эффективный коэффициент отражения электронов, отраженных непосредственно от поверхности и от потенциального барьера полей пятен.
Для оценки основных параметров коротких тлеющих разрядов предложена аналитическая модель, учитывающая как рождение электронов в катодном слое, так и нелокальную ионизацию в плазме отрицательного свечения. В отличие от традиционного, данная модель использует подход, в котором разрядный промежуток разделяется на слои объемного заряда и квазинейтральную плазму. Плазменная область включает в себя часть отрицательного свечения, фарадеево темное пространство и положительный столб. Представлены простые выражения для основных характеристик тлеющего разряда (вольт-амперных характеристик, ширины прикатодного слоя, положения точки обращения электрического поля и т.п.), а также профили распределения концентрации плазмы при отсутствии объемной рекомбинации. Полученные результаты удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными, в то время как локальные приближения, основанные на классической модели Энгеля – Штеенбека, приводят к существенным расхождениям.
Проведен сравнительный анализ плазмохимических процессов в тлеющих разрядах высоких и низких давлений. На основе результатов численного моделирования определены процессы, играющие ведущую роль в формировании параметров тлеющих разрядов. Проверены соответствия между пространственным распределением основных характеристик тлеющих разрядов и распределением параметров ведущих плазмохимических процессов. A comparative analysis of the plasma-chemical process in high- and low-pressure glow discharges is presented. Processes that determine parameters of glow discharges have been determined basing on numerical simulation results. Correlations between spatial distribution of the main glow discharge characteristics and distribution of the main plasma chemical processes are presented.
Описана простая модель, позволяющая получить вольт-амперную характеристику для затрудненных тлеющих разрядов, учитывающая нелокальную ионизацию в плазме отрицательного свечения. Получены соотношения подобия, позволяющие прогнозировать основные параметры затрудненных тлеющих разрядов. Кроме вольтамперной характеристики, представлены также основные соотношения для расчета распределения концентрации электронов вдоль разрядного промежутка в плазме отрицательного свечения, распределения потенциала и напряженности электрического поля (включая точку обращения электрического поля).
