2D simulation of the initial stage of the beam-plasma discharge

Abstract

2D electrostatic PIC code for simulation of the initial stage of the beam-plasma discharge in the rectangular geometry is developed. Simulation results for discharge in helium are presented. It is shown that the area of the most intensive plasma heating eventually moves further from the injector. In this area the intensive ionization takes place.

Рассматривается начальная стадия развития плазменно-пучкового разряда (ППР). Разработан программный код для двумерного электростатического моделирования с помощью метода крупных частиц в ячейках. Получены результаты моделирования начальной стадии ППР в гелии. Показано, что интенсивная ионизация нейтрального газа наблюдается в областях с сильным электрическим полем. Показано, что область максимального нагрева фоновой плазмы со временем смещается дальше от инжектора к коллектору.

Розглядається початкова стадія розвитку плазмово-пучкового розряду (ППР). Розроблено програмний код двовимірного електростатичного моделювання за допомогою методу крупних частинок у комірках. Наведено результати моделювання початкової стадії ППР у гелії. Показано, що інтенсивна іонізація нейтрального газу відбувається в тих областях, де присутнє високочастотне електричне поле. Показано, що область максимального розігріву фонової плазми з часом зсувається від інжектора до колектора.