The modified two-dimensional drift-diffusion model is presented of a Penning discharge in molecular hydrogen at pressure of about 1 mTorr. The essence of the modification of the classical drift-diffusion model is in the introduction of the non-linear dependence of the mobility of the charged particles from the electric field.
A two-dimensional axisymmetric model is considered of the Penning discharge with a cylindrical anode and two flat cathodes located perpendicular to the axis of symmetry. An external magnetic field of 0.1 T is applied in the axial direction. In one of the cathodes sections there is an outlet opening from the discharge chamber for accelerated ions.
Using the developed computational model an investigation is performed of the electrodynamic structure of the Penning discharge at a pressure of 0.0012 Torr, emf of current source 2500 V, and axial magnetic field of Bz = 0.1 T.
Modified drift diffusion model, Penning discharge, numerical simulation
Представлена модифицированная двухмерная диффузионно-дрейфовая модель разряда Пеннинга в молекулярном водороде при давлениях порядка 1 мТорр. Суть модификации классической диффузионно-дрейфовой модели состоит в ведении нелинейной зависимости подвижностей заряженных частиц от напряженности электрического поля, а также в использовании классических выражений для скорости ионизации при столкновении с электронами.
Рассмотрена двухмерная осесимметричная геометрия разряда с цилиндрическим анодом и плоскими катодами, расположенными перпендикулярно оси симметрии. Внешнее магнитное поле с индукцией порядка 0.1 Т приложено в осевом направлении. В одной из катодных секций имеется отверстие для вывода из разрядной камеры ускоренных ионов.
С использованием созданной расчетно-теоретической модели выполнено численное моделирование электродинамической структуры пеннинговского разряда при давлении 0.0012 Торр, при эдс источника тока 2500 В.
С использованием численных экспериментов изучена электродинамическая структура разряда в осевом магнитном поле (Пеннинговский разряд).
Модифицированная диффузионно-дрейфовая модель, разряд Пеннинга, численное моделирование
