Исследование плазмы

Расчет характеристик дрейфа электронов в гелии в диапазоне напряженностей электрического поля $0.001$–$10000$ Тд

С. А. Майоров^a, Р. И. Голятина<sup>b

a</sup> Объединенный институт высоких температур РАН, г. Москва
^b Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, г. Москва

Аннотация: Рассчитаны кинетические характеристики дрейфа электронов в гелии в широком диапазоне значений приведенной напряженности электрического поля $0.001 < E/N < 10000$ Tд. Для случаев слабого и умеренно сильного полей $E/N < 100$ Tд вычислены скорость дрейфа, эффективная температура, коэффициенты продольной и`поперечной диффузии, коэффициент ионизации. Для случаев сильного и сверхсильного полей $100 < E/N < 10000$ Tд приведены результаты расчетов для двух моделей ухода электронов из системы: $1)$ модели лавины с размножением; $2)$ модели с уходом на стенку самого энергичного электрона в системе при акте ионизации или переходе в режим убегания. Учет появления в системе новых электронов при актах ионизации в условиях стационарного тока позволил включить в рассмотрение уход электронов из системы на стенку c определением ее потенциала и по аналогии с коэффициентом ионизации ввести определение коэффициента убегания электронов. Приведены аналитические аппроксимации скорости дрейфа, средней энергии и коэффициента ионизации в зависимости от приведенной напряженности поля.

УДК: 533.9

Поступила в редакцию: 14.10.2024
Исправленный вариант: 27.02.2025
Принята в печать: 11.03.2025

DOI: 10.7868/S3034610X25030016