Cálculo de la función de distribución en energía por el método de Monte Carlo para descargas de cátodo hueco en Neón

• Autores: D'Accurso, Violeta; Manzano, Francisco Adriano
• Año de publicación: 2009
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: artículo
• Fuente: An. (Asoc. Fís. Argent., En línea) 2009;01(21):99-103
• Materia: DESCARGAS ELECTRICAS; ELECTRICAL DISCHARGES
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Para describir descargas de luminiscencia negativa en cátodo hueco cilíndrico es necesario conocer la función de distribución en energía de los electrones. Con esta finalidad, se realizó el cálculo de la misma por el método de Monte Carlo suponiendo que el campo eléctrico en la caída catódica es radial y varía linealmente, mientras que en la zona de luminiscencia negativa, el mismo es débil, en dirección axial y prácticamente constante. Se consideraron los procesos de colisiones elásticas átomo-electrón, de ionización y de excitación electrónica desde el estado fundamental para el átomo de Neón. Para distintas condiciones de cálculo (presión del gas y espesor de caída catódica), la función de distribución obtenida en la zona de luminiscencia negativa esta compuesta por electrones de muy alta energía y dos maxwellianas de temperaturas del orden de 4.000 K y 50.000 K cuyas proporciones varían con las condiciones de cálculo pero resultan independientes de la posición radial. También se obtuvo de dicho modelo el número de ionizaciones por electrón eyectado desde el cátodo y la variación de la densidad de electrones en función del radio así como la velocidad de arrastre de los electrones. Los resultados son comparados con los obtenidos por otros autores observándose una buena concordancia
Describing negative-glow discharges in cylindrical hollow cathodes requires knowing the electron function distribution. We obtained it by means of the Monte Carlo method, assuming the electric field, within the cathode fall, points radially and varies linearly, whilst, in the glow zone, its modulus is small, points axially and is almost constant. We took into account elastic electron-atom collisions, ionization and excitation from the ground states of the Neon atom. The electron distribution functions, calculated at different pressures and cathode fall thickness, can be approximately described as the sum of two maxwellian distributions, whose temperatures are about 4000 K and 5000 K, plus rather constant term associated with high-energy electrons. The relative weight of each of these functions depends on the above mentioned parameters but is the same at each radial coordinate. From the model we also obtained the average number of ionizations by an electron that leaves the cathode, the drift velocity and the electron distribution as a function of position. The results compare favorably with figures reported by other authors
Fil: D'Accurso, Violeta. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégico para la Defensa. Centro de Investigaciones en Láseres y Aplicaciones (UNIDEF-CEILAP-CONICET). Buenos Aires. Argentina
Fil: Manzano, Francisco Adriano. Ministerio de Defensa de la República Argentina. Instituto de Investigaciones Científicas y Técnicas para la Defensa (CITEDEF). Buenos Aires. Argentina