Högfrekvent urladdning

En högfrekvent urladdning  är en typ av gasurladdning som sker i närvaro av ett högfrekvent elektromagnetiskt fält .

Fysiska principer för urladdning

Grunden för högfrekventa urladdningar är processen för stötjonisering av gasmolekyler och atomer av elektroner som accelereras i ett högfrekvent elektromagnetiskt fält . Denna process åtföljs av diffusion av elektroner från den region där fältet är lokaliserat, såväl som av processerna för deras rekombination med joner eller "klibbar" till neutrala molekyler och atomer. I detta fall är processerna på ytorna som begränsar urladdningsområdet vanligtvis mindre signifikanta än i fallet med elektrostatiska urladdningar .

I högfrekventa urladdningar har elektroner vanligtvis en komplex energifördelningsfunktion som skiljer sig väsentligt från jämvikten Maxwellian .

I det allmänna fallet, när gasens densitet (tryck) och strålningsfrekvensen ökar, kräver antändningen av urladdningen allt högre intensiteter.

Högfrekventa urladdningar kännetecknas av fenomenet hysteres: urladdningssläckning sker vid ett lägre värde av högfrekvent fält än antändning. En hysteres observeras också i fältfrekvensen.

Typer av högfrekventa urladdningar

Det finns högfrekventa urladdningar i närvaro av elektroder i urladdningsområdet och i deras frånvaro. I det senare fallet kallas urladdningen elektrodlös . I gaser med högt (nära atmosfäriskt) tryck kallas en högfrekvent urladdning som sker mellan två elektroder en högfrekvent korona . Vid tillräckligt höga effekter går den in i en högfrekvent båge . När en av elektroderna tas bort kan den så kallade brännarurladdningen observeras . Vid låga tryck är den högfrekventa urladdningen i sina egenskaper nära regimen för en positiv kolumn av en glödurladdning i ett konstant fält.

Högfrekventa urladdningar som observeras när elektromagnetisk strålning från mikrovågsområdet eller optiska områden fokuseras i gaser kallas mikrovågsurladdningar respektive optiska urladdningar och har ett antal funktioner.

Applikation

Högfrekventa urladdningar har funnit bred användning i ett brett spektrum av tillämpningar. I synnerhet används de som plasmakällor i jonacceleratorer , ljuskällor i spektralanalys , aktiva mediumkällor i högeffektsgaslasrar , i plasmakemi för att studera kemiska reaktioner i gaser, vid kontrollerad termonukleär fusion , etc.

Litteratur