空心阴极羽流形态与热特性的变化机理
Chinese Space Science and Technology（2022）
Abstract
空心阴极的放电模式主要有点状和羽状两种,为研究两种模式的转变机理,采用PIC/PCD(单元粒子/等离子体化学动力学)混合算法对阴极内部等离子体流场进行计算,以辐射传递系数处理阴极内部的热辐射计算,并且在通过流场与热场的多次迭代计算后达到收敛.为验证数值模型的计算精度,考察阴极表面5个测点的计算结果与试验数据对比,计算误差在5％以下,并且以羽流光色计算图与试验照片作对比,定性验证模型对放电模式的模拟精度.在此基础上,对不同气体流量下、不同阴极顶孔径的阴极内部各类等离子体参数分布进行计算,通过分析阳极电压、羽流形态变化的内在原因,获得点-羽放电模式的转变机理,可为阴极优化提供理论支撑.
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Key words
hollow cathode,discharge mode,PIC/PCD,plume pattern,optimization design
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