Гибридная гидродинамическая модель расчета транспорта электронов в воздухе в сильных электрических полях

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Представлена гибридная гидродинамическая модель расчета транспорта электронов в воздухе. В рамках модели транспорт электронов с энергией меньшей 300 эВ рассчитывается исходя из диффузионно-дрейфового уравнения, а в области больших энергий с помощью системы многогрупповых уравнений для двух первых моментов функции распределения электронов: баланса концентраций и плотности потока электронов. Представленная гибридная модель предназначена для численного моделирования электроразрядных процессов, протекающих с участием убегающих электронов в воздухе. Выполнено сравнение результатов численных расчетов транспорта электронов в воздухе в однородном и неоднородном электрическом поле, выполненных по гибридной модели, с результатами расчетов методом Монте-Карло.

Об авторах

Е. И. Бочков

Российский федеральный ядерный центр – ВНИИЭФ

Автор, ответственный за переписку.
Email: e_i_bochkov@mail.ru
Россия, Нижегородская область, Саров

Список литературы

  1. Dwyer J.R., Rassoul H.K., Saleh Z., Uman M.A., Jerauld J., Plumer J.A. // Geophys. Res. Lett. 2005. V. 32. P. L20809.
  2. Dwyer J.R., Saleh Z., Rassoul H.K., Concha D., Rah-man M., Cooray V., Jerauld J., Uman M.A., Rakov V. A. // J. Geophys. Res. 2008. V. 113. P. D23207.
  3. Nguyen C.V., van Deursen A.P.J., Ebert U. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2008. V. 41. P. 234012.
  4. Rahman M., Cooray V., Ahmad N.A., Nyberg J., Rakov V.A., Sharma S. // Geophys. Res. Lett. 2008. V. 35. P. L06805.
  5. Nguyen C.V., van Deursen A.P.J., van Heesch E.J.M., Winands G.J.J., Pemen A.J.M. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2010. V. 43. P. 025202.
  6. Shao T., Tarasenko V.F., Zhang C., Rybka D.V., Kosty-rya I.D., Kozyrev A.V., Yan P., Kozhevnikov V.Yu. // New J. Phys. 2011. V. 13. P. 113035.
  7. Рыбка Д.В., Андроников И.В., Евтушенко Г.С., Козырев А.В., Кожевников В.Ю., Костыря И.Д., Тарасенко В.Ф., Тригуб М.В., Шутько Ю.В. // Оптика атмосферы и океана. 2013. Т. 26. С. 85.
  8. Kochkin P.O., Nguyen C.V., van Deursen A.P.J., Ebert U. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2012. V. 45. P. 425202.
  9. Ostgaard N., Carlson B.E., Nisi R.S., Gjesteland T., Grondahl O., Skeltved A., Lehtinen N.G., Mezentsev A., Marisaldi M., Kochkin P. // J. Geophys. Res.: Atmos. 2016. V. 121. P. 2939.
  10. Dwyer J.R., Rassoul H.K., Al-Dayeh M., Caraway L., Wright B., Chrest A., Uman M.A., Rakov V.A., Rambo K.J., Jordan D.M., Jerauld J., Smyth C. // Geophys. Res. Lett. 2004. V. 31. P. L05119.
  11. Dwyer J.R., Rassoul H.K., Al-Dayeh M., Caraway L., Chrest A., Wright B., Kozak E., Jerauld J., Uman M.A., Rakov V.A., Jordan D.M., Rambo K.J. // Geophys. Res. Lett. 2005. V. 32. P. L01803.
  12. Fishman G.J., Bhat P.N., Mallozzi R., Horack J.M., Koshut T., Kouveliotou C., Pendleton G.N., Meegan C.A., Wilson R.B., Paciesas W.S., Goodman S.J., Christi-an H.J. // Science. 1994. V. 264. P. 1313.
  13. Бабич Л.П. // УФН. 2019. Т. 189. С. 1044.
  14. Babich L.P. High-energy phenomena in electric discharges in dense gases: theory, experiment and natural phenomena. Arlington, Virginia, USA: Futurepast Inc., 2003.
  15. Celestin S., Pasko V.P. // J. Geophys. Res. 2011. V. 116. P. A03315.
  16. Бабич Л.П., Бочков Е.И., Куцык И.М. // Письма в ЖЭТФ. 2014. Т. 99 (7). С. 452. Babich L.P., Boch-kov E.I., Kutsyk I.M. // JETP Lett. 2014. V. 99 (7). P. 386.
  17. Babich L.P., Bochkov E.I., Kutsyk I.M., Neubert T., Chanrion O. // J. Geophys. Res.: Space Phys. 2015. V. 120. P. 5087. https://doi.org/10.1002/2014JA020923
  18. Babich L.P., Bochkov E.I., Kutsyk I.M., Neubert T., Chanrion O. // J. Geophys. Res.: Space Phys. 2017. V. 122. P. 8974. https://doi.org/10.1002/2017JA023917
  19. Kohn C., Chanrion O., Babich L.P., Neubert T. // Plasma Sourc. Sci. Technol. 2018. V. 27. P. 015017.
  20. Kohn C., Chanrion O., Neubert T. // Geophys. Res. Lett. 2018. V. 45. P. 5194.
  21. Cooray V., Arevalo L., Rahman M., Dwyer J., Rassoul H. // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2009. V. 71. P. 1890.
  22. Babich L., Bochkov E. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2017. V. 50. P. 455202.
  23. Kohn C., Chanrion O., Nishikawa K., Babich L., Neubert T. // Plasma Sourc. Sci. Technol. 2020. V. 29. 035023.
  24. Starikovskiy A.Yu., Aleksandrov N.L., Shneider M.N. // J. Appl. Phys. 2021. V. 129. P. 063301.
  25. Бочков Е.И., Бабич Л.П. // Физика плазмы. 2022. Т. 48. С. 276.
  26. Бочков Е.И. // Физика плазмы. 2023. Т. 49. С. 381.
  27. Sommerer T.J., Hitchon W.N.G., Lawler J.E. // Phys. Rev. A. 1989. V. 39. P. 6356.
  28. Boeuf J.-P., Pitchford L.C. // IEEE Transactions Plasma Sci. 1991. V. 19. P. 286.
  29. Hitchon W.N.G., Parker G.J., Lawler J.E. // IEEE Transactions Plasma Sci. 1993. V. 21. P. 228.
  30. Bogaerts A., Gijbels R., Goedheer W.J. // Anal. Chem. 1996. V. 68. P. 2296.
  31. Wichaidit C., Hitchon W.N.G. // J. Computat. Phys. 2005. V. 203. P. 650.
  32. Donko Z., Hartmann P., Kutasi K. // Plasma Sources Sci. Technol. 2006. V. 15. P. 178.
  33. Brok W.J.M., Wagenaars E., van Dijk J., van der Mul-len J.J.A.M. // IEEE Transactions Plasma Sci. 2007. V. 35. P. 1325.
  34. Derzsi A., Hartmann P., Korolov I., Karacsony J., Bano G., Donko Z. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2009. V. 42. P. 225204.
  35. Бабич Л.П., Кудрявцев А.Ю., Кудрявцева М.Л., Куцык И.М. // Геомагнетизм и аэрономия. 2008. Т. 48. С. 381.
  36. Бабич Л.П., Кудрявцева М.Л. // ЖЭТФ. 2007. Т. 131. С. 808.
  37. Бабич Л.П., Бочков Е.И. // ЖЭТФ. 2011. Т. 139. С. 568.
  38. Бочков Е.И. // Физика плазмы. 2023. Т. 49. С. 175.
  39. Бочков Е.И., Бабич Л.П., Куцык И.М. // Физика плазмы. 2021. Т. 47. С. 935.
  40. Babich L.P., Bochkov E.I. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2021. V. 54. P. 465205.
  41. Moss G.D., Pasko V.P., Liu N., Veronis G. // J. Geophys. Res. 2006. V. 111. P. A02307.

Дополнительные файлы


© Российская академия наук, 2023