低氣壓輝光放電等離子體模擬與特性研究.pdf

1、航天飛行器以高超聲速再入大氣層時，由于高溫高壓以及與大氣的摩擦會在飛行器的表面形成等離子鞘套，嚴重影響飛行器與外界通信。針對電磁波在高速飛行器等離子鞘衰減問題，利用低氣壓輝光放電原理在地面產生大面積、長時間穩(wěn)定持續(xù)的可控等離子體，需要確定等離子體產生裝置所產生等離子體電子密度分布情況及提高電子密度方法，本文主要研究在實驗室現(xiàn)有條件下的低氣壓輝光放電等離子體模擬與特性研究。
　　文章對輝光放電理論、帶電粒子在放電氣體中的運動與碰撞進

2、行深入分析，確定影響等離子體特性的因素。然后運用流體模型，將低溫放電等離子體粒子作為流體來處理，數(shù)學模型方程由分別描述電子、離子的連續(xù)性方程和傳輸方程以及描述電場分布的泊松方程組成。最后根據(jù)實驗室等離子體產生裝置的條件，利用COMSOL Multiphysics仿真軟件實現(xiàn)了低氣壓輝光放電等離子體模擬，分析了所產生的等離子體的相關特性，并與實驗結果進行對比，結果表明等離子體產生裝置能夠產生大面積近似均勻的等離子體，通過改變陰極材料增加二