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A Model of ions interacting with neutrals in high electric field and the application to presheath formations

高電場中で中性粒子と相互作用をするイオンのモデルとそのシース形成への応用

仙田 郁夫*

Senda, Ikuo*

高電場における、イオンと中性粒子の相互作用項を簡易化し、この相互作用項を含むイオン分布関数についてのボルツマン方程式の完全解を求めた。この解から得られるイオンの平均速度や移動度(mobility)は実験的に又別のモデルにより求められている、プラズマや中性粒子のパラメータに対する依存性を再現することを示した。N$$_{2+}$$プラズマの移動度の高電場での実験結果をここで得られた解をもとに解析し、N$$_{2+}$$-N$$_{2}$$の衝突係数のパラメータ依存性を議論した。さらに、このモデルの応用として、プラズマと壁の境界に形成されるシース領域の解析を行った。このシースの解析結果をもとに、N$$_{2+}$$イオンの作るシースポテンシャルのパラメータ依存性を求め、実験結果と良く一致することを示した。

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パーセンタイル:4.29

分野:Physics, Fluids & Plasmas

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