Математическое моделирование барьерного разряда геометрии острие-плоскость в азоте. Азот та ғы барь ер лік раз ряд ты үш кір сым-жа зық тық гео мет рия сын да ма те ма ти ка лық мо дельдеу

Аннотация

На основе уравнениях непрерывности и уравнении Пуассона для электрического поля составлена двумерная модель барьерного разряда азота для геометрии острие-плоскость. Система дифференциальных уравнений с граничными и начальными условиями решалась итеративным методом UMFPACK в среде программирования COMSOL Multiphysics 3.5. Получены результаты расчета электрических и кинетических характеристик: потенциала и напряженности электрического поля, а также температуры и концентрации электронов. Для предложенных условий показаны, что характеристики разряда определяются распределением переменного электрического поля, которое большую часть периода велико у оголенного металлического электрода, что обусловлено его кривизной. Другой характерной чертой разряда является формирование положительного пространственного заряда на поверхности диэлектрика, величина которого меняется в течение периода. Предложенная модель может применяться для численного моделирования разрядных ячеек, используемых в электрографии. Үз дік сіз тең деуі жә не электр өрі сі не ар нал ған Пуас сон тең деуі не гі зін де үш кір сым-жа зық тық гео мет риясы үшін азот тың екіөл шем ді мо де лі құ рыл ды. Диф фе рен циал дық тең деу лер жүйесі ше- ка ра лық жә не бас тап қы шарт тар ар қы лы COMSOL Multiphysics 3.5. прог рам ма лау ор та сын да ите- ра тив ті UMFPACK әді сі мен ше шіл ді. По тен циал, электр өрі сі нің кер неу лі гі жә не элект рон дар дың тем пе ра ту ра сы мен кон цент ра циясы се кіл ді барь ер лік раз ряд тың электр лік жә не ки не ти ка лық си пат та ма ла рын есеп теу нә ти же ле рі алын ды. Бе ріл ген шарт тар бой ын ша раз ряд си пат та ма ла- ры айны ма лы электр өрі сі нің та ра луымен анық та ла ты ны, яғ ни элект род тың қи сық ты ғы на бай- ла ныс ты жа лаң ме талл элект род ма ңай ын да электр өрі сі нің үл кен мән ге ие бо ла ты ны көр се тіл ді. Раз ряд тың екін ші бір қа сиеті диэлект рик бе тін де оң ке ңіс тік тік за ряд тың тү зі луі бо лып та бы ла ды. Ұсы ныл ған мо дель элект ро га фияда қол да ны ла тын раз ряд тық ұя шық тар ды сан дық мо дельдеу де қол да ны луы мүм кін