Electron Trapping by Electric Field Reversals in Glow Discharges
本文讨论了辉光放电中的电场反转现象。介绍了几种模型，分析了电场反转、电子俘获和放电结构之间的联系。
2006-11-06 physics.class-ph physics.plasm-ph
Chemical mechanisms inducing a dc current measured in the flowing post-discharge of an RF He-O2 plasma torch
通过质谱法、光学发射光谱法和电气测量来表征提供氦气和氧气的RF等离子体炬的后放电。我们已经证明了在放电后（1- 20 A）的直流电流的存在，归因于大气中的氮和含氧物质的潘宁电离。统治这种直流电流的机制进行了研究，通过实验，我们讨论了O2的流量，He的流量和距离的影响，从位于下游的材料表面的等离子体炬。
2016-04-29 physics.plasm-ph
Application of classical models to high resolution electric field strength falls in a hydrogen glow-discharge
本文介绍了两个经典模型的应用进行高分辨率的电场测量空心阴极放电在纯氢等离子体中操作。电场的测定是通过氢的2S能级的斯塔克位移和分裂，然后通过光电流检测来完成的。两个经典的模型，Rickards的和Wro{\displaystyle Wro}ski的，被施加到这些测量的目的是获得第一次估计的放电动态。所选择的模型提供了一个想法的离子运动，它们的能量和它们的平均自由程在阴极下降区域，以及电场强度行为取决于放电特性。
2020-09-11 physics.plasm-ph
Modeling of chemical processes in the low pressure capacitive RF discharges in a mixture of Ar/C2H2
我们研究了电容13.56 MHz放电性能的Ar/C2 H2的混合物考虑到等离子体化学和重烃的生长的属性。一个混合模型，结合动力学描述的电子运动和流体方法的负和正离子的传输和等离子体化学过程。观察并分析了在氩气中注入5.8%乙炔时等离子体参数的显著变化。我们发现混合物的电负性约为30%。带负电荷和带正电荷的重质烃的密度足够大以成为用于在放电体积中形成纳米颗粒的前体。
2008-09-12 physics.plasm-ph
A domain-decomposition method to implement electrostatic free boundary conditions in the radial direction for electric discharges
在高压下，放电通常生长为细长的细丝。在数值模拟中，理想情况下，这种大的纵横比应该转换为一个狭窄的圆柱形计算域，尽可能接近地模拟放电。然而，放电的发展是由静电相互作用驱动的，如果计算域不够宽，施加到外部边界上的静电势的边界条件对放电有很强的影响。大多数放电数值代码通过使用宽计算域或通过积分无限域的格林函数来计算边界条件来规避这个问题。在这里，我们描述了一个准确和有效的方法来施加自由边界条件的细长放电。为了便于使用我们的方法，我们提供了一个示例实现。
2018-02-19 physics.comp-ph physics.plasm-ph
Triggering and guiding electric discharge by a train of UV picosecond pulses combined with a long UV pulse
非自持放电和电击穿的触发和指导的皮秒紫外光脉冲的训练与混合的Ti：Sapphire-KrF激光设备的长的自由运行的紫外光脉冲重叠。这种训练所维持的光电流是两个数量级高，电击穿距离是由长紫外脉冲单独触发的放电的两倍长。
2012-01-19 physics.optics physics.plasm-ph
Electric discharge contour dynamics model: the effects of curvature and finite conductivity
在本文中，我们提出了完整的推导过程中的有效轮廓模型的放电，这似乎作为渐近极限的最小流光模型的传播的放电，当电子扩散是小的。它由两个积分微分方程定义在等离子体区域的边界：一个运动和第二个方程的净电荷密度在界面处。我们计算了圆柱对称的显式解，并在有限电阻率的情况下找到了小扰动的色散关系。我们实现了一个数值程序来解决我们的模型在一般情况下。因此，我们计算的色散关系的圆柱形的情况下，并将其与分析预测。与实验数据的2-D正流光放电的比较和预测确认。
2011-07-11 physics.plasm-ph
Electric field measurements on the INCA discharge
开发大面积电感耦合等离子体源需要偏离标准线圈概念并开发先进的天线设计。在该方向上的第一步骤采用周期性阵列结构。最近的一个例子是电感耦合阵列（INCA）放电，其中使用的是由旋涡场的周期性阵列的电场中的无碰撞电子加热。当然，这种放电的效率取决于实验阵列实现理论上规定的场设计的程度。在这项工作中，两种诊断方法被用来测量场结构的INCA放电。非原位B点探针测量相比，在原位射频调制光谱（RFMOS）和良好的协议之间的结果进行了观察。这两个诊断系统的实验产生的场结构的偏差，从一个采用的理论描述的INCA放电。应用这两种诊断方法的微妙之处，连同分析的非理想的电场配置和方法，以改善它的可能后果进行了讨论。
2021-06-28 physics.plasm-ph
Branching Patterns and Stepped Leaders in an Electric-Circuit Model for Creeping Discharge
建立了沿面放电的二维电路模型。两种类型的放电，表面电晕和表面的领导者，是由一个两步电导函数建模。在数值模拟中，出现了被表面电晕包围的表面先导的分支图案。通过改变电压和电容值，计算了分支放电图形的分形维数。我们发现，地面领导人往往逐步增长的时间，如观察到的闪电领导人的雷声。
2010-04-07 nlin.AO nlin.PS physics.plasm-ph
Measurement of the electric field distribution in streamer discharges
本研究利用E-FISH技术实现高分辨率单通道流注放电绝对电场测量，开发考虑相位变化的反卷积方法获取局域电场，测量结果与仿真吻合，首次将该技术应用于大尺寸跨间隙流注，助力流注放电研究及E-FISH拓展应用。
2024-10-11 physics.plasm-ph
The Electric Discharge in Superhigh Density Gas at Current Amplitude up to 5x10^5 A
在预绝热压缩装置上进行了高密度氢气强放电的实验研究。实验在以下条件下进行：电容存储器的存储能量-140-450 kJ，充电电压-8.0-14.0 kV，放电电流幅度-200-600 kA，电流上升速率-10^9-10^10 A/s。在放电前达到的最大粒子密度nmax约为2.0 × 10^22 cm-3。观察到排放通道出现一次或多次压缩。收缩的时刻对应于放电间隙上的电压的增加和电流曲线上的特征。在通道模型的基础上计算了电弧参数。据建立，在增加的电流上升率的结果在减少的电弧直径与通道温度的增加的颗粒的初始密度的增加。
2004-10-22 physics.plasm-ph
Electric field screening in pair discharges and generation of pulsar radio emission
脉冲星射电辐射可能是在成对放电中产生的，当加速电场被新产生的成对放电屏蔽时，脉冲星磁层充满了等离子体。在这封信中，我们开发了一个简化的分析理论，这些对放电的电场的屏蔽，并使用它来估计总的无线电光度和频谱。放电有三个阶段。首先，电场第一次被屏蔽并开始振荡。接下来，出现非线性阶段。在这一阶段，电场的振幅经历了强烈的阻尼，因为电场显著地改变了新产生的电子对的动量。当电场不再能显著改变对动量时，这种强阻尼停止，系统进入最终的线性阶段。应用于双星，这个理论可以解释射电辐射的几个方面，包括观测到的光度$L_{\rm{rad}} \sim 10^{28} \rm{erg} \, \rm{s}^{-1}$和观测到的光谱$S_ω\sim ω^{-1.4 \pm 1.0} $。
2022-06-29 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Ethanol reforming in non-equilibrium plasma of glow discharge
详细的非平衡乙醇/氩等离子体中的主要等离子体化学过程的动力学研究的结果。结果表明，在放电初期，分子氢主要发生在乙醇抽氢反应中。随后，由活性H、CH 2 OH和CH 3CHOH和甲醛形成氢。与实验数据的比较表明，所使用的动力学机制预测以及在反应器出口处的主要物种的浓度。
2012-05-06 physics.chem-ph physics.plasm-ph
Long-living plasmoids generation by high-voltage discharge through thin conducting layers
研究了一种新型的脉冲高压放电通过薄导电层对玻璃板表面进行放电的方法。该放电的余辉等离子体形成准球形物体，寿命约为0.2-0.3 s。用电探针法研究了样品的电学性质。在可见光和近紫外光谱范围内进行了等离子体辐射光谱动力学的测量。在这种放电中出现的等离子体团的物理特性和通过细金属丝燃烧产生的等离子体团的物理特性的比较分析。讨论了等离子体亚稳态的可能机制。
2006-06-30 physics.plasm-ph
A combined study for turning CO$_2$ and H$_2$O into value-added products in a dielectric barrier discharge
结合实验和广泛的建模，包括化学动力学分析，进行了CO $_2$ /H $_2$ O等离子体在介质阻挡放电。这提供了更好地理解与等离子体的反应性和转化为增值产品（如甲醇）相关的机制。
2016-05-02 physics.chem-ph physics.plasm-ph
The Dust-Gas Fireball as a Special Form of the Electric Erosive Discharge Afterglow
本文给出了电蚀放电余辉等离子体的主要研究结果，以及由此等离子体形成的火球与球状闪电的某些特殊而深刻的相似之处。对我们的结果和其他一些作者的结果进行了分析，从而可以确定尘埃-气体化学火球的辐射性质和形状的稳定性，并对这些性质的机理作了一系列假设。本文的实验结果和考虑对于不同凝聚态的等离子体物理，火焰化学发光机理的确定，以及对球状闪电的理解和改进球状闪电的实验室模拟都是有意义的。
2006-04-15 physics.plasm-ph
Dynamics of an impulse dielectric barrier discharge in pure ammonia gas using electrical characteristics and imaging analysis
Institut Jean Lamour, Université de Nancy（让·拉缪尔研究所，南锡大学）；Groupe de Recherches sur l’Énergétique des Milieux Ionisés, Université d’Orléans（离子介质能源研究组，奥尔良大学）
研究纯氨气体中脉冲介质屏障放电在不同电压、压力和气体间隙条件下的动力学行为，通过电流测量与图像分析揭示快速激发和电离波速与上升电流速度之间的强相关性。
2026-09-28 physics.plasm-ph
Investigation of Space-Time Structure of the Discharge with an Electrolytic Anode and Face-Type, Air Half-Space Directed Cathode (Gatchina's Discharge)
尽管球形闪电模型的能力有限，但放电的化学活性尘埃等离子体是一个非常有趣的物理对象。Gatchina的放电为研究尘埃-气体火球提供了可能性，它代表了一个复杂的非稳态过程，将相对长寿的高焓微观状态的产生和破坏与非理想尘埃等离子体和气体动力学形式相结合，导致出现球形发光物体。在目前的工作中，我们研究了空间结构的放电及其动力学的帮助下，电气和光学测量。
2008-04-07 physics.plasm-ph
Toward Quantitative Electric-Field Measurements of Inception Clouds in Nanosecond Discharges Using E-FISH Assisted by Machine Learning
King Abdullah University of Science and Technology (KAUST)（阿卜杜拉国王科技大学）；National University of Singapore（新加坡国立大学）
利用机器学习辅助的E-FISH技术，研究纳秒放电中起始云的电场分布，揭示电场变化与电弧形成的关系。
2026-01-09 physics.plasm-ph
A systematic investigation of electric field nonlinearity and field reversal in low pressure capacitive discharges driven by sawtooth-like waveforms
本文利用粒子模拟研究锯齿状波形驱动的容性氩放电，系统分析了谐波数量对电场非线性、电场反转及电子和离子加热的影响，揭示了鞘层扩张阶段电场反转更强并导致离子冷却的机制。
2023-09-23 physics.plasm-ph
Time-resolved investigations of a glow mode impulse dielectric barrier discharge in pure ammonia gas by means of E-FISH diagnostic
本研究利用E-FISH诊断技术对纯氨气中iDBD纳秒辉光放电开展时间分辨电场测量，实现2 ns时间分辨率与70 μm空间分辨率，发现了介质间电荷积累导致的持续反向电场及后放电体积残留电荷现象。
2024-04-12 physics.plasm-ph
Electric field non-linearity in very high frequency capacitive discharges at constant electron plasma frequency
采用自洽粒子模拟方法研究了恒定电子等离子体频率下，驱动频率对低压对称电容耦合等离子体（CCP）放电中电场非线性、电子加热机制和电子能量分布函数（EEDF）的影响.在氩气中，在1 Pa的气压下，对于3.2 cm的放电间隙，驱动频率从27.12 MHz变化到100 MHz。模拟结果提供了一个恒定的电子响应时间的CCP系统中的高次谐波产生的洞察。给出了不同驱动频率下电子加热的时空演化和空间时间平均。仿真结果表明，电场的非线性随着驱动频率的增加而增加，同时高次谐波含量也随之增加。在较高的驱动频率下，除了鞘层边缘附近的电子加热和冷却外，<J.E>在体等离子体中还观察到了正电子。EEDF示出了随着驱动频率增加，中能量范围电子的数量增加，从而将EEDF的形状从双麦克斯韦改变为接近麦克斯韦。对于电极表面上的恒定离子通量，观察到随着驱动频率的增加，离子能量减少一半以上。
2019-09-23 physics.plasm-ph
Collisional kinetics of non-uniform electric field, low-pressure, direct-current discharges in H$_{2}$
高能氢原子，分子和离子在纯H $_2$放电的碰撞动力学的模型被用来预测H $_2$发射剖面和空间分布的发射从阴极区域的低压，弱电离放电与各种各样的实验进行比较。正离子和负离子的能量分布也进行了预测。为空间均匀电场和电流密度小于$10^{-3}$ A/m $^2$开发的模型扩展到非均匀电场，$10^{3}$ A/m $^2$的电流密度，和电场气体密度比$E/N = 1.3$ MTd在0.002至5托压力。（1 Td = $10^{-21}$ Vm $^2$和1 Torr = 133 Pa）观察到的H $_α$发射的远翼多普勒展宽和空间分布与H $^+$、H $_2^+$、H $_3^+$和H $^-H$离子、快H原子和快H $_2$分子之间的反应以及与表面上快H原子的反射、激发和附着一致。H $_α$激发和H $^-$形成主要通过快H、快H $_2$和H $^+$与H $_2$的碰撞发生。简化包括使用一维几何形状、多束传输模型和平均阴极下降电场。H $_α$发射与电流密度在8个数量级以上呈线性关系。对H $_2^+$和H $_3^+$的离子能量分布计算值与实验值符合得很好，但对H $^+$和H $^-$的离子能量分布计算值仅定性符合.实验成功地模拟范围从短间隙，平行平面辉光放电梁状，静电约束放电。
2010-12-01 physics.atom-ph physics.plasm-ph
A Computational Study of Negative Surface Discharges: Characteristics of Surface Streamers and Surface Charges
我们研究了空气中负表面放电的动力学，通过数值模拟与二维流体模型。使用由嵌入在平行板电极之间的平坦电介质组成的几何形状。与体相气体中的负流光相比，负表面流光被观察到具有更高的电子密度、更高的电场和更高的传播速度。另一方面，它们的最大电场和速度低于正表面流光。在我们的模拟中，负表面流光是较慢的较大的相对介电常数。当负流光沿电介质表面传播时，负电荷在电介质表面上积聚，这可导致电介质内部的高电场。如果我们最初在电介质上放置负表面电荷，则负表面放电的增长被延迟或抑制。正表面电荷具有相反的效果。
2020-05-19 physics.plasm-ph
Stochastic simulation of partial discharge inception
Centrum Wiskunde & Informatica (CWI)（荷兰数学与计算机科学研究中心）；Centre for mathematical Plasma Astrophysics, Department of Mathematics, KU Leuven（鲁汶大学数学系数学等离子体天体物理中心）
提出一种蒙特卡洛方法模拟气体中放电起始，通过电子雪崩模拟和反馈机制估计放电概率和时间延迟，并适用于强电子附着气体。
2026-05-22 physics.plasm-ph
Spatio-temporal evolution of electric field inside a microwave discharge plasma during initial phase of ignition and its effect on power coupling
在微波放电离子源（MDIS）微波功率发射的初始阶段，等离子体和电场在等离子体体积中一起随时间演化。在这里的MDIS腔的时空演化模式的报告，突出了这些电场功率耦合过程中的作用。利用有限元法（FEM）计算了电场的演化和功率耦合过程。与PIC/MCC或混合流体不同，这里的FEM模型通过漂移扩散方法使用时间相关泊松求解器。在体积中存在等离子体梯度的情况下，产生双极电场，其与MW电场相互作用以形成合成的总电场，该总电场在该演化期间连续变化。结果表明，电子回旋共振（ECR）是主要的功率耦合机制，但随着等离子体的演化，随着时间的推移，从ECR到非ECR加热模式的转变。当密度超过发射微波频率（2.45 GHz）的临界密度时，电子回旋共振（UHR）加热、静电离子声波（ES）加热是过密等离子体条件下的重要加热机制。在相似的结构和工作环境下，用实验间接验证了模拟的热电子温度和等离子体密度随时间的演化。在低功率范围内，实验结果与模拟结果吻合得相当好。
2018-12-05 physics.plasm-ph
Study on the atmospheric pressure homogeneous discharge in air assisted with a floating carbon fibre microelectrode
基于增加初始电子数和为放电空间提供合适的电场强度分布的考虑，提出了一种采用浮动碳纤维电极的线-柱型电极结构实现空气中大气压均匀放电的方法。对电极特性的研究表明，该结构可以充分利用碳纤维微电极的微放电过程和螺旋电极良好的放电效果，为放电空间提供充足的初始电子。另外，这种结构中电场分布的不均匀性和渐变性有利于电子雪崩的缓慢增长。从而降低了初始放电电压，抑制了附加放电通道的形成，为大气中的均匀放电提供了理论上的可能。实验结果表明，在6.0kV的外加电压下，在内径为6 mm的PFA管中可以实现三维均匀放电，放电均匀性好，放电规模大。
2020-04-09 physics.plasm-ph
Two-color interferometer for the study of laser filamentation triggered electric discharges in air
我们提出了一个空间和时间分辨的干涉等离子体诊断上使用的中性束缚电子的折射率的贡献不能忽略的等离子体。通过同时记录等离子体在532和1064 nm处的光学指数，我们能够独立地提取中性和自由电子密度分布。我们报告的相位分辨率为30毫拉德，对应于最大分辨率的顺序为$4\times10^{23}~\mathrm{m}^{-3}$的电子密度，和$10^{24} ~ \mathrm{m}^{-3}$的中性密度。该干涉仪被证明是厘米级的火花，由空气中的激光激发，典型电流为几十A。
2014-12-02 physics.plasm-ph
Influence of applied voltage and electrical conductivity on underwater pin-to-pin pulsed discharge
对水下针-针电极结构脉冲等离子体放电的参数进行了研究。已经报道了两个参数的影响，水的电导率（从50至500 $μ$ S/cm）和施加的电压（从6至16 kV）。两个互补的诊断，时间分辨的折射率为基础的技术和电气测量已经进行，以研究放电传播和击穿现象在水中根据这两个参数。在两个直径为100 $μ$ m的铂尖端之间施加持续时间为100 $μ$ S至1 ms的单个高电压，所述铂尖端间隔2 mm并浸入水溶液中。本文的工作是对文献[1]的有益补充，对更好地理解水中针-针放电的起始和传播机理具有重要意义。对于低电导率（从50到100 $μ$ S/cm），结果已经证实了两种放电状态（阴极和阳极），并且施加电压的增加首先使得击穿更容易实现，然后有利于阳极状态的出现。对于500 $μ$ S/cm，结果强调了低施加电压的阴极状态，但高施加电压的混合状态（阳极和阴极）。
2019-03-18 physics.app-ph physics.plasm-ph
Pair Discharges and Radio Emission from Pulsar Magnetospheres
University of Helsinki（赫尔辛基大学）
针对脉冲星磁层放电与射电辐射的建模难题，提出解析并发模型与PIC模拟，验证了极限环行为等预测，为关联微观间隙动力学与宏观观测提供了理论框架。
2026-08-25 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Evolution of secondary electron spectrum during cosmic-ray discharge in the universe
本研究通过数值求解一维玻尔兹曼方程和欧姆定律，发现宇宙射线放电可加速次级电子并引发电子雪崩，其准稳态取决于电子占比，能解释分子云中的高电离率。
2024-06-25 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Conditions for non-stationary discharge initiation into "burning-through" mode
本文讨论了球形闪电中放电的特殊形式--“烧穿”问题。在封闭空间内进行的这种侵蚀放电模式显示出一系列明显的差异，包括高气体密度，金属聚合物气凝胶的形成，放电电流和等离子体排气的异常特征。确定了其稳定发生的条件和放电过程的主要阶段。
2003-06-21 physics.plasm-ph
Evolution of electron cross-field transport induced by an equilibrium azimuthal electric field in an $\mathrm{E}\times\mathrm{B}$ Hall thruster discharge under an azimuthally inhomogeneous neutral supply
霍尔推力器中电子在方位电场作用下的跨场输运具有$1/B$标度的迁移率。本研究探讨影响霍尔推力器的不同区域，如电离，加速和羽流区域的这种运输的参数。主要研究了由方位非均匀中性点供电引起的非零平衡方位电场。等离子体结构的快速傅里叶变换分析表明，方位等离子体结构的波数$k$增加从$k=2$，这是输入条件，$k=4$在羽流区域，和方位电场引起的总轴向通量主要是从占主导地位的傅里叶分量的结构引起的。形成等离子体电势和密度之间的方位角相位关系以使羽流区域处的轴向电子通量最大化，并且随着电子朝向加速区域流动而开始与其他等离子体性质一起变化。提取了有效轴向流度系数的空间演化规律，并讨论了其区域特征。
2021-10-05 physics.plasm-ph
HV discharges triggered by dual- and triple-frequency laser filaments
我们研究了近红外皮秒激光脉冲的频率上转换方案的使用，并比较了它们通过在空气中发射来引导和触发放电的能力。上转换，例如二次谐波产生，对于给定量的可用激光能量，即使考虑到频率转换固有的损耗，也有利于触发放电。我们专注于从一个给定的可用的激光系统和潜在的优势，使用频率转换方案的能量的优化使用的实际问题。
2019-04-11 physics.optics physics.plasm-ph
Analysis of the spatial non-uniformity of the electric field in spectroscopic diagnostic methods of atmospheric electricity phenomena
空气放电中电场的空间非均匀性，如流光，会影响光谱诊断方法的准确性，从而影响峰值电场的估计。在这项工作中，我们使用一个自洽流光放电模型来研究流光头部和流光辉光的空间非均匀性。我们集中我们的分析在大气压力和在中间层的低压下的空气放电。这种方法是有用的调查空间不均匀性的实验室放电，以及精灵流光和蓝色射流流光，两种类型的瞬态发光事件（TLE）发生在雷暴云。空气放电中电场的空间非均匀性的这种表征允许我们开发两种不同的光谱诊断方法来估计冷等离子体中的峰值电场。由于电场的高度空间非均匀性，通常采用的导出拖缆头部中的峰值电场的方法将电场低估了约40- 50%。我们的诊断方法将这种低估降低到约10- 20%。然而，我们的方法是不准确的比以前的方法流光辉光，其中的电场是均匀分布在空间。最后，我们将我们的诊断方法应用于SPRITE 95和96活动期间Armstrong等人（1998）记录的精灵的$N_2$的第二正系统和$N_2^+$的第一负系统中的测量光学信号。
2019-10-14 physics.ao-ph physics.comp-ph physics.plasm-ph
Why isolated streamer discharges hardly exist above the breakdown field in atmospheric air
我们调查流注形成对流层，在电场以上的击穿阈值。利用全三维粒子模拟，我们研究了自然背景电离和光电离对放电形态的综合影响。在以前的研究中，基于确定性流体模型没有背景电离，所谓的双头流光出现。但在我们改进的模型中，许多电子雪崩开始在不同的位置生长。最后，雪崩集体屏蔽了放电内部的电场。这发生在我们称之为“电离屏蔽时间”之后，对此我们给出了分析估计。由于这个时间是相当的流光形成时间，我们得出结论，孤立的流光是不可能存在的领域远高于大气中的空气击穿。
2013-08-23 physics.plasm-ph
Positive and negative DC glow discharges: a comparative study to characterize self-organized patterns on water surface
本研究通过比较正负直流辉光放电与水面相互作用的电学、光学和光谱特性，揭示负放电中高约化电场及N2+离子是自组织图案形成的关键，而正放电因低场均匀发射仅产生圆形均匀等离子体。
2025-04-20 nlin.AO physics.plasm-ph
Conductivity and Discharge Guiding Properties of Mid-IR Laser Filaments
从雷电控制应用的角度研究了空气中3.9微米灯丝的导电性、高压放电触发和引导能力，并与相同条件下的近红外灯丝进行了比较
2016-11-04 physics.optics physics.plasm-ph
Low Energy Surface Flashover for Initiation of Electric Propulsion Devices
提出了一种利用低能沿面闪络（LESF）触发电力推进系统放电的方法。LESF使用传统的沿面闪络机制，其闪络的高电流阶段的持续时间有限，低于<100-200 ns. This eliminates the damage to the LESF assembly and allows robust operation of the same assembly for >1.5*10^6次连续闪络。证明了在单个LESF事件中产生的种子等离子体的量足以触发模拟电推进系统中的放电的中等电流电弧。
2018-05-31 physics.plasm-ph
Dielectric-barrier discharges in two-dimensional lattice potentials
采用针栅电极在平面介质阻挡放电（DBD）系统中引入波纹电位，使外加电场幅值具有二维正方形点阵的轮廓。晶格势为系统中等离子体细丝的空间分布提供了模板，并对可以形成的图案具有显著的影响。细丝在晶格晶胞内变得局部化的位置随着放电间隙的宽度而变化。当细丝在晶格中填充过度或填充不足时出现的图案让人想起在其他涉及二维晶格的物理系统中观察到的图案。我们认为，晶格驱动的介质阻挡放电和物理学的其他领域之间的联系可能会受益于进一步发展的模型，处理相互作用的粒子等离子体细丝。
2011-11-16 nlin.PS physics.plasm-ph
A generic method for equipping arbitrary rf discharge simulation frameworks with external lumped element circuits
连接到射频等离子体放电的外部电路对于将功率传输到放电中是必不可少的，并且因此是等离子体操作的关键元件。然而，许多等离子体模拟简化甚至忽略了外部网络。这是因为需要根据基尔霍夫定律求解电路的辅助微分方程，这可能成为一项繁琐的任务，特别是对于大型电路。这项工作提出了一种方法，它允许包括电路在任何所需的射频等离子体模拟。在概念上，任意复杂的外部网络可以以简单网表的形式并入。建议的方法是基于谐波平衡的概念，它分裂成非线性等离子体和线性电路的贡献整个系统。所施加的电压对每个特定的谐波电流的影响的数学公式是必需的，并提出。它表明，这种方法是适用于简单的全球等离子体模型，以及更复杂的空间分辨粒子在细胞模拟。
2019-02-06 physics.plasm-ph
Plasma stratification in AC discharges in noble gases at low currents
本文利用混合动理学-流体模型研究低电流惰性气体交流放电中的等离子体分层，揭示了驻立辉纹的非局域本质及离子与电子时间尺度差异对分层的驱动作用，并提出一种可替代 PIC 的高效电子动理学处理方法。
2024-10-23 physics.comp-ph physics.plasm-ph
Data-driven reduced modeling of streamer discharges in air
Centrum Wiskunde & Informatica (CWI)（荷兰数学与计算机科学研究中心）；Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA), CSIC（安达卢西亚天体物理研究所）
本研究提出一种丝状放电计算框架，基于1000组正流注模拟数据集构建含随机分支的降阶模型，在保证精度的同时大幅提升模拟效率，3D多流注模拟可在台式机上快速完成。
2025-06-19 physics.plasm-ph
A Series of Plasma Innovation Technologies by Double Glow Discharge Phenomenon
为了突破离子渗氮技术只能应用于少数非金属气态元素的局限性，人们发现了“双辉光放电现象”，进而发明了“双辉光等离子表面冶金技术”。这种双层辉光等离子表面冶金技术可以利用化学元素周期表中的任何元素对金属材料进行表面合金化。利用双辉光放电现象，提出了一系列新的等离子体技术，如双辉等离子体石墨烯技术、双辉等离子体钎焊技术、双辉等离子体烧结技术、双辉等离子体纳米技术、双辉等离子体清洗技术、双辉等离子体无氢渗碳技术等，一个非常简单的双辉光放电现象就能产生大约10项等离子体创新技术，充分说明在经典物理学的基础上还有很大的创新空间，本文简要介绍了每项技术的基本原理、功能和特点。探讨了等离子体在金属材料和机械制造业中的应用前景和发展方向。
2020-03-21 physics.app-ph physics.plasm-ph
A study of magnetically-supported dc discharge in cylindrical and inverted cyclindrical configuration
本文研究了同轴圆柱形磁支撑直流放电的随机涨落。在该系统中，电场具有径向方向，而磁场施加轴向。放电容器的长度为12厘米。工作气体通常为氩气，压力为几Pa，磁场为10-50 mT。的贡献描述了实验结果-频率和相位分析的不稳定性，我们在我们的实验系统中检测到的常规和倒置磁控管配置。我们还提出了直流放电的二维PIC模型的条件下，这可以在实验装置实现。
2004-10-22 physics.plasm-ph
An Interpretable Operator-Learning Model for Electric Field Profile Reconstruction in Discharges Based on the EFISH Method
本研究提出DDON模型，通过操作符学习实现电场分布重构，具有更高的准确性和泛化能力，适用于等离子体放电模拟和实验数据。
2026-03-10 cs.LG physics.plasm-ph
Drifting Ionization Zone in Sputtering Magnetron Discharges at Very Low Currents
已知具有交叉电场和磁场的放电会产生不稳定性，这在带电粒子的传输中是至关重要的。溅射磁控管也不例外。虽然最近的研究主要集中在高功率脉冲磁控溅射中的移动电离区，但我们在这里展示了磁控管放电在非常低电流下的快速相机图像。一个单一的漂移电离区总是存在的，甚至下降到约10 mA的阈值电流。
2014-02-12 physics.plasm-ph
Hybrid subterahertz atmospheric pressure plasmatron for plasma chemical applications
本研究提出并实验验证了一种混合亚太赫兹等离子体发生器，利用263 GHz连续聚焦亚毫米波实现大气压放电，吸收率达80%，并成功应用于大气固氮等非平衡等离子体化学过程。
2024-02-05 physics.plasm-ph
Analyzing atomic oxygen product evolution in Micro Cavity Plasma Arrays by a combination of a Multi-PMT OES Setup and a 0-D Chemical Model
Ruhr-University Bochum（波鸿鲁尔大学）
本文通过多光电倍增管OES装置和0D化学模型研究微腔等离子体阵列中原子氧的生成，以提高对等离子体化学过程的理解和控制。
2025-05-15 physics.plasm-ph
Electron power absorption dynamics in a low pressure radio frequency driven capacitively coupled discharge in oxygen
我们使用的一维面向对象的粒子在细胞的Monte Carlo碰撞代码oopd1探索的属性和起源的电场和电子功率吸收等离子体散装内的电容耦合氧气放电操作在10和100毫托的间隙距离为45毫米。考虑玻尔兹曼方程的矩量，研究了三个不同时间片上的电场特性以及时间平均的电场特性。在这些操作压力下，电子功率吸收明显不同。在不同的时间步长的电场的最相关的贡献来自压力项，双极和电子温度梯度项，以及欧姆项。这同样适用于电子功率吸收。在10和100 mTorr下，对电子功率吸收的相对欧姆贡献保持大致相同，而双极项对功率吸收有贡献，温度梯度项对100 mTorr下的电子冷却有贡献，而相反的情况在10 mTorr下适用。在100 mTorr的放电是弱电负性的，并且电子功率吸收主要是由于鞘层膨胀，而在10 mTorr的放电是强电负性的，并且电子功率吸收主要发生在电负性核心内，并且漂移双极模式占主导地位。计算值和模拟之间的协议是良好的电场和电子功率吸收的等离子体体内，并在塌陷鞘层区域的所有情况下考虑。
2021-02-05 physics.plasm-ph
Observation of neutron bursts produced by laboratory high-voltage atmospheric discharge
本文介绍了在空气中平均电场强度~ 1 MV/m、放电电流~ 10 kA的高压放电过程中中子爆发的观测数据。两种独立的方法（CR-39径迹探测器和塑料闪烁探测器）记录了从热能到10 MeV以上能量范围内的中子，其通量为>= 1 E6中子/次射入4π立体角。
2013-04-09 physics.ins-det physics.plasm-ph
Ionization waves (striations) in low-current DC discharges in noble gases obtained with a hybrid kinetic-fluid model
本文采用混合动力学-流体模型研究了惰性气体直流放电低电流等离子体柱中的电离波（条纹）。耦合的解决方案的动力学方程的电子，离子的漂移扩散方程，和泊松方程的电场澄清的等离子体分层的性质，在正柱和近电极效应。一个简化的两能级激发电离模型的条件时，由于逐步电离，气体加热，电子之间的库仑相互作用的非线性效应可以忽略不计。证实了非局域效应是低等离子体密度下直流放电中运动条纹形成的原因。氖中S、P、R型和氩中S型自激波的计算值与实验值符合较好。阐明了氦等离子体对分层稳定的原因。结果表明，当电离率是电场的非线性函数时，维持分层等离子体比无条纹等离子体更有效。然而，电离率对电场的非线性依赖性是不需要等离子体分层。氖中S、P和R型的条纹存在最小或没有电离增强。在我们的模拟中已经证明了柱长度对波性质的影响。
2022-12-11 physics.comp-ph physics.plasm-ph
Effects of the applied fields' strength on the plasma behavior and processes in ExB plasma discharges of various propellants: I. Electric field
本文利用降阶PIC方案研究外加电场和磁场强度对二维径向-方位角配置下氙、氪、氩无碰撞ExB等离子体放电的影响，发现电场强度决定了由MTSI或ECDI主导的两种不同等离子体状态，并导致电子电流密度径向分布和温度各向异性的变化。
2023-09-10 physics.comp-ph physics.plasm-ph
Validation of the thermo-chemical approach to modelling of the CO$_2$ conversion in atmospheric pressure microwave gas discharges
本研究验证热化学方法对大气压微波放电中CO₂转化的建模效果，发现转化率与实验吻合良好，温度对模型参数敏感，该模型适用于≥0.5 bar的实际计算，且明确了CO再氧化是降能效主因。
2023-12-14 physics.app-ph physics.plasm-ph
