нок в центральній площині плазми
В
Нехтуючи впливом магнітного поля (В = 0) отримаємо:
В
В
3. Розрахунок поперечного електричного поля
В
Так як розрахунок ведеться без урахування впливу магнітного поля, то дана формула прийме вигляд:
В
Підставляємо в цю формулу отримане раніше вираз для концентрації:
В
Отриману залежність зобразимо на графіку:
В
. Розрахунок поперечно-спрямованої швидкості заряджених частинок
В
Вважаючи В = 0 маємо:
В
Підставляємо в цю формулу отримане раніше вираз для концентрації:
В
5. Визначення радіуса Дебая
Радіус Дебая? D характеризує відстань, на яку зовнішнє електричне поле проникає в плазму. На відстані y В
м
6. Визначення впливу магнітного поля на електричні властивості плазми
а) Нехтуючи дифузією заряджених частинок;
В
Графік залежності поперечного електричного поля від В прийме вигляд:
В
В
Графік залежності поперечно-спрямованої швидкості заряджених частинок від В має вигляд:
В В
б) При обліку дифузії заряджених частинок:
Для розрахунків приймемо значення В рівним 1? 10-4, 2? 10-4, 3? 10-4 Тл.
Поперечний електричне поле:
В В В
Поперечно-спрямовану швидкість:
В
В
Концентрація заряджених частинок:
В В
В
7. Розрахунок електричного поля в напівпровіднику
Розглянемо дію електричного і магнітного полів на рух зарядженої частинки:
В
,
Аналогічно, для іонів:
В
Проектуємо ці вектора на вісь y:
В В
Підставляємо в рівняння 1, а в рівняння 2:
В
Вирішуємо отриману систему рівнянь з урахуванням умов Шотткі:
В
Отримаємо:
В В
В
Далі отримаємо вирази для і:
В В
В
В В
В
8. Висновки
У цій роботі були отримані навички розрахунку електричних властивостей низькотемпературної газорозрядної плазми.
При виконанні роботи були отримані наступні дані:
. швидкість позитивних іонів: м/с
. рухливість позитивних іонів:
. швидкість електронів м/с
. рухливість електронів:
. температура електронів К
. коефіцієнт дифузії електронів м/с
. коефіцієнт дифузії позитивних іонів м/с
. коефіцієнт амбіполярной дифузії м/с
. радіус Дебая м
Так само були отримані аналітичні вирази для розподілу концентрації заряджених частинок в плазмі, вирази для поперечного електричного поля і поперечно спрямованої швидкості частинок при впливі на плазму магнітного поля і при відсутності магнітного поля. Ці розрахунки в повній мірі підтверджують теоретичні постулати про те, що в присутності магнітного поля збільшується напруженість поперечного електричного поля, що можна застосовувати на практиці для виготовлення різних датчиків, що відстежують зміна поля. p align="justify"> Розраховане значення радіуса Дебая становить 20 мкм. На відстані від стінок менш цього радіусу плазми не буде, буде спостерігатися подвійний електричний шар. На відстані від стінок рівному радіусу Дебая будуть досягатися критичні значення напруженості електричного поля і швидкості частинок. br/>
