2Министерство образования и науки Российской Федерации
Санкт-Петербургский государственный
электротехнический университет им. в.и. ульянова(ленина) "ЛЭТИ"
Кафедра ЭПУ
отчет
по лабораторной работе №2
по дисциплине «Плазменная электроника»
Тема:
«ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДИК РАСЧЁТА СЕЧЕНИЯ ИОНИЗАЦИИ АТОМОВ ПРИ СОУДАРЕНИИ ЭЛЕКТРОНОВ С АТОМОМ»
Студент гр. 4209 |
|
Розкалий Ю. С. |
Преподаватель |
|
Марцынюков С.А. |
Санкт-Петербург
2016
Вариант задания:
Газ |
Ui, B |
, м2/В |
l |
Umax, B |
σi max*1020, м2 |
N2 |
15.8 |
8.5 |
6 |
110 |
3.1 |
Полученные зависимости.
-
Зависимости эффективного сечения ионизации атомов кислорода от напряжения
в
м2
Рис. 2.4. Зависимости эффективного сечения ионизации атомов кислорода от напряжения
-
Зависимость распределения электронов по энергиям по формуле распределения Максвелла для следующих значений средней энергии: 2(1), 7(2), 12(3) эВ. (Рис. 2.5.)
Рис. 2.5. Зависимость распределения электронов по энергиям по формуле распределения Максвелла
-
Зависимость среднего эффективного сечения ионизации от средней энергии электронов для линейной аппроксимации и аппроксимации Лотца-Дрэвина с подобранными расчётными коэффициентами β1=0.35 β2=2.1
Рис. 2.6. Зависимость среднего эффективного сечения ионизации от средней энергии электронов
Вывод:
В лабораторной работе были построены зависимости: эффективного сечения ионизации атомов азота от напряжения, распределения электронов по энергиям по формуле распределения Максвелла, среднего эффективного сечения ионизации от средней энергии электронов.
В ходе сравнения экспериментальных и расчетных зависимостей эффективного сечения ионизации атомов азота от напряжения было установлено, что линейная аппроксимация достоверно описывает зависимость эффективного сечения ионизации атомов от напряжения при малых значениях этого напряжения U=15(Ui) – 60 B, а при разности потенциала выше 60 В и вплоть до 500 Вольт для описания зависимости подходит аппроксимация Лотца-Дрэвина с правильно подобранными расчётными коэффициентами β1 и β2. Аппроксимация Лотца-Дрэвина с расчётными коэффициентами равными β1=β2=1, подойдет лишь для описания зависимости при напряжении выше 500 В.
Сравнивая теорическую кривую с экспериментальной, видно, что различия незначительны при найденных расчетных коэффициентах.
С увеличением энергии площадь сечения ионизации уменьшается за счет того, что время взаимодействия налетающего электрона и атома минимально. При оптимальной энергии сечение ионизации максимально.