氩4年代和图4p激发态原子数据应用于电弧喷射建模

文摘

原子数据评估有关4年代和图4p平均配置的基于“增大化现实”技术的我是为了简化其使用在各种情况下的基于“增大化现实”技术的等离子体建模和诊断。使用这些数据来建模一个低功率电弧加热,使用氩在低压力。这样做,他们是显式地引入化学过程中流体n - s型代码,允许评估人口和光谱方法测量水平的电子温度。模型的特征描述和讨论的主要过程是计算的结果。

1。介绍

我们解决这个重要的问题在激发态物种的存在等离子体经常在航空航天工程进行研究。这一事实大大有助于整个等离子体特性,因此它被认为是在相应的建模和诊断。事实上,由于可用的能源,不同物种预计将会在他们的基态;许多兴奋的中性水平和电离物种肯定是出现在等离子体。人口的各种兴奋物种的分析揭示了一个极大的兴趣在几个领域。主要兴奋水平的一个中立的物种,原子或分子,可以在电离过程中起着重要的作用。此外,计算不同人口需要评估发射光谱,并允许一个光谱模型的验证。此外,包含几个分子水平可以用来估计一个“伪”振动温度通常得到的基态和第一的水平。微观和宏观描述之间的耦合的水平必须为每种情况检查。这里,为了说明激发态的重要性,第一个研究进行了氩作为特区喂养天然气低压电弧。 The production rates (mainly electron collision excitation and ionization) and the transition probabilities leading to de-excitation of the main excited levels have been evaluated by the GAPHYOR team, using a big number of theoretical codes and also experimental data, as described in Section3中性的描述后,氩结构部分2。注意,这些数据可以用于各种等离子体的诊断,后添加少量的基于“增大化现实”技术作为一种示踪气体。

选择电弧的研究来说明基于“增大化现实”技术的使用我原子数据,因为他们的许多航空航天应用程序中的重要性。太空任务旨在探索太阳系的行星,特别是火星、金星、土星,经常通过特定的行星大气层呈现出高超音速飞行轨迹为其选择aerobreaking着陆前或aerocapture属性。这些轨迹产生许多复杂现象由于强大的前缘激波的存在,在周围气体分子离解、电离。和辐射。这些现象与上下文相关的非平衡条件(化学和电离在非平衡态情况下,non-Maxwellian电子分布、动能之间的非平衡态,电子,振动,和旋转温度,,,、缺乏玻耳兹曼平衡不同州的人口)。所有这些现象导致相当大的能量转移到航天器表面。这种能量的精确知识是必要的定义和优化航天器的热保护系统(TPS)。目标是最小化的TPS的重量以降低任务的成本保持足够的安全质量所需的限制轨迹。

等离子体的模拟条件下,出现在宇宙飞船在高超音速进入行星大气层,是基于各种地面测试设备,如冲击管,微波等离子体源,电感耦合火把(ICP)和电弧。每个等离子体源展览具体的优点和缺点。电弧的主要优势在于它们能够维持一个低压等离子体流的大尺寸(约1米几小时)和电子性质类似于航天器飞行条件下,即使冲击波的能量交换不同于(arc-gas交换)和马赫数通常是低(限于价值约4 - 5)。对目前被认为是最有力的工具之一的研究再入等离子体。

对其他各种航空航天应用中我们提到他们的使用在太空推进。

对于一个电弧减压(描述的部分4感兴趣的),一个模型基于n - s方程,采用有限差分方案,开发电力工程(IEPE)研究所的波兹南大学的技术。它考虑arc-coupling效果,耗散效应(气体粘度、物种的扩散、传热、电子迁移率),和电离过程。我们在这里报告结果引入热非平衡(,)应用到一个氩等离子体流。在等离子体描述电子和化学物种(原子和分子,中性和电离)显式地礼物。作为潜在的表面附近的鞘不是介绍和描述的地方规模也比德拜长度,当地电子中立条件包括所有带电物种中设定。因此,电子密度基于“增大化现实”技术的无处不在,同样的吗⁺密度。

在电弧等离子体流参数(电子密度、电子温度、压力,和重粒子温度沿电弧轴)获得从n - s模型(代码纸莎草)中可用IEPE决定和电子密度相比,其计算与平衡条件。此外,基于“增大化现实”技术的人群(4年代)和Ar (4p)计算从中性等离子体密度和浓度,一套流程(电子碰撞和辐射去激)。知识的系数允许特定的激发和电离反应速率的计算这两个种群。这已经完成在不同的点沿着电弧轴和不同弧强度。主要流程的结果涉及到这两个国家已经从我们的计算和评估提出了部分5。

2。两个Ar(4的属性年代)和Ar (4p)水平

4年代和图4pAr我水平是最广泛研究稀有气体的水平,由于其内在物理属性,因为它们产生谱线经常出现在各种应用程序,在可见的(4年代4p)和紫外线地区(3p4年代)。它们的重要性在整个兴奋水平的基于“增大化现实”技术的系统我可以欣赏检查Grotrian图我给图的基于“增大化现实”技术1。属于核心的水平²P_3/2(未灌注的)右边的黑色表示图的一部分,核心的水平²P_1/2(启动),蓝色在左边图的一部分。亚稳态的、暂时的和quasimetastable水平由m用红色标注的,相应的t, q - m。两个红色箭头表示允许辐射转换到地面(GL) 4年代暂时的水平,而两个黑色的箭头交叉对应禁止从4过渡年代亚稳态水平。

的四个4年代(两个水平和两个在耦合描述)两个是暂时的和两个亚稳态,后者的转换被禁止的GL和难以观察实验等离子体。这个事实有助于增加人口的水平相比,大多数激发态,以至于他们的人口不能忽视与GL的人口相比,电离截面的激发态大大高于GL之一,亚稳4年代密集的水平,甚至低于GL,可以大大有助于整个等离子体电离。

十4p基于“增大化现实”技术的水平(6和四个3)不能直接衰变p地面,这一事实有助于增加他们的人口,虽然他们很容易腐烂lower-situated 4年代通过16个级别允许转换(1]。这些构成了著名的强大的基于“增大化现实”技术的“红色”线约800海里(后强度的“蓝色”来自4年代5p转换),大大有助于4年代人口水平。七个其中两个亚稳4年代的水平。在较低的4p水平(,,在帕兴氏小符号),第一个和最后一个衰变近一个数量级容易亚稳态而不是暂时的。此外,衰变几乎只对亚稳态。这些事实赋予三quasimetastable字符,,被红圈图的水平1。根据经验符号帕兴氏小计划也被用在这里,因为他们说明的顺序位置水平Ar Grotrian图。有趣的是,在经常使用耦合的描述,有一种强烈的混合的两个短暂的4年代水平³P₁((3/2)₁),¹P₁((1/2)₁)(和相应的帕兴氏小符号)和4p³D₁((3/2)₁,),¹P₁((3/2)₁,),³P₀((1/2)₀,),¹年代₀((1/2)₀,)的水平。

GL和14的完整描述表中给出了兴奋水平较低1。它包括,从左到右列,水平指数()从1到15,配置和核心描述(c / c)和量子数,和术语描述,帕兴氏小符号(期票)量子数,统计的重量,实验的能量来自NIST (http://www.physics.nist.gov/cgi-bin/AtData/main_asd/),字符(字符)的水平。如图1,未灌注的水平属于核心²P_3/2和影射的核心²P_1/2。符号*,¤°表示最强烈混合水平,但大体上都拥有相同的水平在某种程度上混合。我们平均15水平分为三个全球层面:GL 4年代和4p。

第二低的基于“增大化现实”技术的我兴奋水平属于3d,5年代,5p配置。第一他们给的重要行3d4p多重态,躺在red-infrared光谱区域,如预期的水平之间的距离出现在小的Grotrian图中所示的配置图1。最后一个上述配置,5p,结果非常重要的“蓝色”的4年代5p多重态。这些是最激烈的nonresonant线观察到的基于“增大化现实”技术的“红色”的后我谱。的相对强度“蓝色”与“红”线给等离子体电子温度的第一评价。

变得很明显,如果我们寻求一个更好的考虑重要的原子过程出现在重新研究和其他对应用程序,我们在模型必须包括至少一个集体表示的四个4年代和十4p水平位置之间的中性的基于“增大化现实”技术我GL和离子Ar二世的。注意,可以进一步区分亚稳态和暂时的水平和添加平均3/4d配置。然而,原子过程的平均值对一个简化的“四个层次”原子模型(包括我GL的基于“增大化现实”技术,其所代表的连续平均的两个Ar II 4 GL和两个全球兴奋年代和图4p这里使用水平)。他们从数据计算相应的14个人4年代和图4p水平和两个Ar II GL。全球水平的基于“增大化现实”技术的我这里使用示意图如图2。在我们看到红色的底部级别,这是一个真正的水平,为基于“增大化现实”技术的核心只有一个我在上部GL。,平均4年代和图4p水平用蓝色表示。基于“增大化现实”技术的平均GL二世也显示为红色。能源一直是计算两个gl的基于“增大化现实”技术的二世图的详细Grotrian图所示1。全球统计权重给出了绿色的括号。箭头显示的主要过程,激发(虚线箭头),辐射去激发(箭头),和电离(虚线箭头)。平均能级的列表,包括更多的全球水平比这里使用,在桌子上2。此表包含七个平均水平的特点,(GL Ar I) 4年代(m) 4年代(t) 4年代4p3d,(GL Ar II),我们给的配置和量子数、统计权重和能量从平均实验的统计每个的重量数据。

3所示。原子数据评估

我们已经取得广泛的计算和详细评价爱因斯坦跃迁概率()和电子碰撞激发截面(4)关于年代和图4p基于“增大化现实”技术的我水平也构成下一个配置3/4d,5年代,5p(2]。因此,建议值所需的数据在不同的应用程序。这些都是有效的在低收入和高能区域。的选择过程是考虑到自发发射和非弹性电子碰撞不仅基本建模的目的,还因为它们本质上定义所使用的等离子体光谱诊断等离子体和验证模型。特别注意到4年代和图4p/ 5p配置,因为如前所述,他们关心的是著名的“红色”和“蓝色”主要基于“增大化现实”技术我谱线(3,4]。

考虑到更好的实验知识的能量水平,更转变概率计算了在GAPHYOR Ar,使用一个代码(CbA)位于库仑近似,提出了贝茨和Damgaard5),在和耦合公式。的Ar我耦合提供了更好的结果,从而证实了我们之前的选择使用耦合描述中性稀有气体Ne, Ar Kr, Xe计算(见,例如,1基于“增大化现实”技术的情况下)。这些数据与新的中间耦合结果从上层建筑代码(6]猫,考恩代码所改编的阿卜杜拉jr . et al。7),可以从LANL (http://aphysics2.lanl.gov/tempweb/)。实验结果也获得了在约阿尼纳大学8中描述),相比以前的结果中包含“重要原子光谱”“美国物理研究所手册”(9]。

的激发截面评估4 GL年代和图4p水平的基于“增大化现实”技术的我和4年代到4p的是基于计算各种类型的approximations-Distorted波(DW),出生,相对论性畸变波(RDW)和一阶多体理论(FOMBT)——比较quasiclassical公式与已有的实验和结果(3,4,10,11]。后者最初提出的港湾式停车站[12),电子碰撞电离和激发的中性原子,先前的研究的基础上通过Gryziński [13三体问题。最近,这些quasiclassical公式扩展后执行的少数体问题数值解的经典轨迹蒙特卡罗(中国十冶公司)近似14,15]。激发截面的低能量的渐近值给出的这些公式已经证明了保形低能耗变化法(见,例如,16])。高能量区域,能量变化是正形玻恩近似,这也是DW和FOMBT结果有效。

一个典型的电子激发截面3 GL的评价结果p(¹年代₀)- - -(¹P₁能源从阈值到100 eV)在图给出3。猫被获得的理论阈值明显低于实验之一,相应的FOMBT和DW横截面显示最终流离失所的评估,以使其适应真正的阈值。的过渡人物3,结果一组18外壳和内壳层17配置(18 + 17 c)只可以同附近一组十外壳配置(10 c)。在这种情况下,增加配置的数量在不改变计算结果明显。DW近似给出更高的价值比FOMBT阈值附近地区。我们现在还RDW结果(17)非常相似的高能地区预计相对论效应。提供理论数据(18,19)也包括在内。Q-C公式的结果显示在图利用NIST跃迁概率值。理论结果比较两个可用实验集(20.,21]。过渡的研究,实验结果与理论的,而良好的协议。类似的评估了剩下的3的三个转变p -4年代多重态。

4 GL碰撞激发p水平非常类似于一个4年代的情况。在图4,我们目前的电子激发截面3p(¹年代₀)4p(³D₂)在能源从阈值过渡到100电动汽车为例。也在这里,结果从DW和FOMBT与RDW结果(17]。更多的理论结果(19,22- - - - - -24同时实验结果(20.,25]。我们也显示Q-C港湾式停车站后获得的值(12]和Sobelman [26]。实验结果与理论的这一转变,而良好的协议。类似的评估都是剩下的九个转换3p -4p多重态。三是指出p(¹年代₀)4p(¹年代₀)过渡DW和FOMBT计算给出截面高得多(超过一个数量级)比其他所有的节点。这不是与实验结果,选择用参数表示这个转变。这个多重态的选择结果3p -4p提出了平均价值。

最后,作为一个例子的4年代4p多重态评估我们呈现在图5我4的基于“增大化现实”技术年代(³P₂)4p(³D₃)过渡情况下,能量阈值的范围从20 eV。在这个图中,我们比较DW结果与三种配置和玻恩近似和RDW[8配置27)的结果。可用的理论结果(19,28,29日)也显示在图中,电动汽车的能量高于5只。两个实验的实验数据提出Boffard et al。30.,31日)和一个皮等。32与计算,而良好的协议。尤其是最近的实验(31日)给结果,而类似于使用Q-C时获得的值公式方便地选择参数。

扩展评价这里描述的类似简洁地允许我一个可靠的基于“增大化现实”技术的数据基础。他们完成了著名的有关计算参数的逆过程(爱因斯坦系数,如附录在太空et al。33),碰撞退激,细致平衡原理,计算见,例如,利伯曼和2005·利希滕贝格(34,267页),等等)。全球激发速率曲线用于当前工作4 GL激发年代和图4p水平的麦克斯韦分布数据所示6和7通过我们的评估。在这些数据中,平均结果从DW和FOMBT计算七配置获得直接从LANL代码(http://aphysics2.lanl.gov/tempweb/)也提出了。平均DW和FOMBT率从2 eV温度和更高。他们比较相似的价值观来自公式包含在表3.3从这本书的第二版利伯曼和·利希滕贝格(2005)34,81页)。我们的结果与报道的一个很好的协议,这些作者在1 eV和较低。更高能量的情况并非如此,因为兴奋的经验公式建议值是低能耗的评估;的经验公式据Kannari et al。35],基于早期研究[36- - - - - -39),是一个方便的近似有效的低能量区域,但无法描述的高能部分为麦克斯韦速率分布,作为重要的理论和实验工作没有可用的。

在图8详细,我们介绍激发速率系数在该地区从1到20的电动车我3的基于“增大化现实”技术p -4年代转换和他们的平均水平。图中显示我们的平均结果的个人评价横截面图的例子3。按照标准程序,评估横截面集成在麦克斯韦分布,根据统计平均权重较低的水平,参数化。四个人率系数用于计算的平均率也分别显示在图8。在这里,平均实际上是一个总和,因为只有一个较低的水平的平均多重态。我们还绘制在图中提出的公式Kannari et al。35),从DW和FOMBT计算获得的结果。在低温地区(eV),我们的评估结果与来自公式完全相同。随着温度增加,越来越所观察到的差异。

比较理论结果使用平均水平的模型与实验光谱呼吁一个单独的详细碰撞辐射(c - r)模型的基于“增大化现实”技术。这里的c - r模型来计算每个精细结构的必要的个体人口4年代4p水平,全球4的基础上年代和图4p人口来自动力学模型。计算谱线强度可以与相应的实验谱线强度,因此允许模型的验证。

4所示。电弧等离子体源

研究了电弧是一个轴对称特区等离子体源减压。这是示意图如图9。一个尔喷管铜做的是阳极;阴极是一个小型平圆盘的W,加盖合金、或锆、插入喉咙4毫米直径圆柱形阳极附近5毫米的长度。的锥形发散部分喷嘴在半角为30°和55毫米的长度。阴极和阳极之间的电弧是持续的,每个电极水冷却回路分开,从而使分离评价的能量交换。阳极和阴极之间的距离一般是1毫米左右,最低是强烈依赖于使用天然气的性质。放电电流是由弧电源控制。

这种电弧等离子体流由轴对称电弧源轴和固定,没有观察到低压阳极弧脚运动。在喷嘴的出口,是超音速流动马赫数5左右。

明确引入平均氩4年代4p兴奋的化学过程中人口水平构成实质性的改进在当下对建模。它允许一个详细的对功能的监控通过光学发射光谱学的基础上“红色”氩我线强度。引入了这种改进早期(35在研究KrF与氩激光对电子束缓冲气体通过一个先进的动力学模型。最近,一个高密度的等离子体行为与氩等离子体反应器研究了缓冲气体(33)使用一个包含四个4(全球)模型年代和十4p中性的氩原子的水平。这些研究说明在利伯曼的重要性和·利希滕贝格(2005)(34]。目前的工作介绍了考虑我激发态的基于“增大化现实”技术在之前对建模(40]。

5。基于“增大化现实”技术(4年代)和Ar (4p)人口低血耦合

为了确定当地静压等参数,电子温度和沉重的物种,等离子体密度、等离子体速度计算等离子体流的水动力参数的电弧已经使用流体描述下执行几个假设。等离子体流被认为是静止的;因此,没有弧脚运动介绍阳极表面。涡流运动由于注射装置也忽视了由于轴向压力梯度和湍流影响,因为当地的雷诺数小值。此外,阴极的侵蚀率弱到可以忽略不计,应该是二维流(,),方位的旋转电弧不考虑。流可以表示成continuous-fluid类型和navier - stokes方程描述没有slip-wall条件。假设电离涉及形成的只有单一的氩离子和等离子体由两个动力学温度局部特征即电子温度和温度离子和中性原子,集体命名重粒子。电弧分为两个区域:电弧区相应的喉咙的喷嘴和扩大等离子体射流位于不同的电弧的一部分。在这种方法中,轴向电场的地方和坐标的函数r和z和一个可以计算平均值 在哪里根据Devoto[表达的电导率41)平均electron-neutral碰撞截面从[42),而喉道半径。电弧电流介绍了作为输入,沿着喉咙的嘴保持不变。当地的等离子体速度,质量密度,质量和动量平衡方程都写在圆柱坐标系由Chang和Pfender制定43)和Beulens et al。44)如下: 在哪里和轴向和径向速度分量,分别全球质量密度,μ天然气粘度,压力。质量密度和压力相关粒子密度和温度的道尔顿定律。根据喷嘴的压力水平,no-slip-wall介绍了速度和温度条件。quasineutrality单电离氩等离子体的条件,只需要一个电子连续性方程的等离子体平衡组成: 在哪里电子密度,电子源电子双极性扩散系数(45]。

的电子密度(等于离子密度在等离子体化学中起着基础性作用。电子的能量平衡方程,表示的温度而不是能量, 与波尔兹曼常数;电子热导率由Devoto [45]。由焦耳效应的热输入,在哪里代表电流密度,是原子的电离能。代表了辐射损失(46),而电子与重粒子之间的能量交换是弹性碰撞(43]。后者可以表示为。在第二和第三的右手边,上面的方程可以更换的,电子压力。

重粒子的能量平衡是写成 在哪里重粒子热导率和吗重粒子的压力。提出,平衡方程与温度直接相关相反的能量。

平衡方程数值求解计算等离子体密度,气体浓度,压力,温度(,),等离子体流的速度,使用数值在IEPE开发的代码。电子密度和浓度的中性Ar和单离子基态只有在介绍了舞台。获得的温度之间的差异(,)沿等离子体轴在喉咙和发散喷嘴呈现在图的一部分10只有single-ground州基于“增大化现实”技术,基于“增大化现实”技术⁺被认为是。在第二个步骤中,Ar(4氩的种群状态年代)和Ar (4p)计算通过使用水动力参数的配置文件获得的流体代码纸莎草纸。

正如前面解释的,基于“增大化现实”技术(4年代)配置在四层,形成两个亚稳态和两个过渡。在第一近似,他们聚集在独家水平的集体反应速率是评价的加权平均分离多重态的转变,评价Katsonis和Berenguer10,11]。同样的方法被用于Ar (4p)配置,组成10水平。

人口中性氩配置的基于“增大化现实”技术(4年代)是由于电子碰撞激发过程的基于“增大化现实”技术我GL (、中性地面从基于“增大化现实”技术(4)和去激发p地面)和基于“增大化现实”技术的二世GL(离子)重组。4年代电子激发率一直作为电子温度的函数计算,100 eV。相应的去激发速率是通过细致平衡原理计算电子温度的函数。的概率过渡辐射去激发的Ar (4p基于“增大化现实”技术的(4)年代我GL)和基于“增大化现实”技术也被评估。从基于“增大化现实”技术的电离(4年代)和Ar (4p)和碰撞复合Ar II GL。

基于“增大化现实”技术(4p考虑),过程是基于“增大化现实”技术的电子碰撞激发我GL (地面的中性原子)和Ar (4年代)和电子复合Ar II GL(离子基态)。电子激发的利率也被计算为每个十Ar我4p然后一个全球利率水平被近似为电子温度的函数,还100 eV。

人口的平衡方程的Ar (4年代)和Ar (4p) 在这些方程,每个激发或电离率的具体过程,辐射复合利率对吗配置,(1/2)是不同的跃迁概率对应的括号,过渡和Ar (3p/ 4p/ 4年代)是相应的数量。显然,在我们的例子中,。上述方程沿轴每一点的喷嘴喉部和稳态近似的发散部分和使用的值,中性的基于“增大化现实”技术的人口(Ar)和氩离子人口(基于“增大化现实”技术⁺)- - -去年等于e⁻根据计算出的等离子中立假设正如前面提到的代码从IEPE navier - stokes类型。

数据11和12现在的进化种群的Ar (4年代)和Ar (4p)放电电流在60到140之间沿着喉咙轴和发散轴。这两个人口正在增加在喉咙由于输入弧能量;他们减少发散部分。总的来说,他们与电弧功率增加,基于“增大化现实”技术的人口(4年代)大于Ar (4p)一个。

为了检查的相对贡献过程涉及两个国家的人口的变化Ar (4年代)和Ar (4p),生产速度的不同贡献,而不是具体的利率已经计算在喉咙轴和喷嘴发散部分使用浓度由数值模拟得到的值。最初,我们比较了生产速度60名义弧电流的获得。

基于“增大化现实”技术获得的利率(4年代沿着喉咙轴)人口相当恒定在图所示13。这主要是由于电子的轻微变化沿着喉咙,温度11200 K和11695 K之间的电子密度同样,之间厘米⁻³和厘米⁻³。然而,不同的过程没有相同的重要性。总结了主要过程认为是表3。为了了解它们的相对重要性,指示值与限制温度范围内观察到在喉咙也包含在表中3。

三种碰撞过程占主导地位和population-depopulation全球相当相当于:(我)人口减少4年代由于励磁对4p,通过,产率=厘米⁻³年代⁻¹(具体的利率),(2)4人口年代从GL(具体的利率),(3)4人口年代从4p 周围的生产速度厘米⁻³年代⁻¹(具体的利率)。

接下来的碰撞效应递减顺序的重要性,国家人口减少的Ar (4年代)导致人口的基于“增大化现实”技术的基态电子碰撞,也就是说,,生产的速度厘米⁻³年代⁻¹(具体的利率)。的基于“增大化现实”技术⁺地面,主要辐射过程是其Ar(4的辐射复合年代)根据,产量+ 10¹⁹厘米⁻³年代⁻¹(4),其次是重组p。基于“增大化现实”技术(4之间的辐射影响年代)和Ar (3p),基于“增大化现实”技术(4年代)和Ar (4p),10−的顺序¹⁰厘米⁻³年代⁻¹和厘米⁻³年代⁻¹一直被忽视。

在喷嘴不同部分(图14由于电子碰撞),生产速度降低,主要是在第一个2毫米的喉咙退出的人口减少(具体的利率);10毫米后这种效应就会占据主导地位。在图所示14,这三个未来利率也有类似的行为和振幅。最后,3p→4年代激发速率强烈减少沿轴。35毫米的距离后,所有的生产速度是相当恒定的喷嘴发散部分退出。

我们现在的地址4p情况下,主要生产利率沿着喉咙轴都是常数。的主要过程(图13)是基于“增大化现实”技术的基态的人口()与产量+ 10左右^20.厘米⁻³年代⁻¹。另一个重要作用是基于“增大化现实”技术的人口⁺通过重组:()的产量约为+厘米⁻³年代⁻¹。人口减少的速度(−之间)厘米⁻³年代⁻¹−10¹⁹厘米⁻³年代⁻¹;基于“增大化现实”技术(4人口减少的速度年代通过激发Ar (4)p):()是在厘米⁻³年代⁻¹。

在不同的喷嘴(图的一部分14),所有的生产速度降低到35毫米,之后,他们变得相当恒定的。特别是4 GL激发p,生产速度降低几个数量级。

6。结论

使用详细的转换概率评估和激励横截面的Ar *水平较低,我们获得一组全球利率的平均配置4年代和图4p。这组是有效的在一个非常大的能源;因此,它可用于大量的应用程序。在这里,它是用于电弧建模作为一个典型的应用程序。速度和温度的物种在一起以前计算电弧的电弧压力和密度,使用n - s类型代码(40]。这样做,耗散效应和arc-gas交流已经考虑了不同的再入问题(有限公司₂- n₂N₂ch₄、空气)。我们特此显著扩展这项工作,应用版本的代码纸莎草氩等离子体行为的计算。他们担心一Ar-fed电弧,除了主要成分基于“增大化现实”技术,基于“增大化现实”技术⁺和e⁻,基于“增大化现实”技术*物种在两集体兴奋水平相应的基于“增大化现实”技术(4年代)和Ar (4p被认为是)配置。单独介绍的两种流体代码允许近似评估的基于“增大化现实”技术(4年代)和Ar (4p全球人口水平。获得的进化是发现与预期的等离子体集体行为一致,根据结果来自使用代码。每当计算时间允许,单独考虑的暂时的水平和亚稳4的一部分年代和quasimetastable 4的一部分p配置将被考虑。

现在重要的是兴奋水平人群获得允许的直接和详细的光学诊断各点在电弧加热实验。这是一个先决条件的验证码用于等离子体的研究,更具体地说导致种群评估。实验评估种群电弧的研究正在进行,结合应用的详细碰撞辐射模型(47]。

命名法

:	转移概率,水平来
(1/2):	转移概率过渡的4年代/ 4p
基于“增大化现实”技术的I, II,…:	氩核序列的连续光谱
基于“增大化现实”技术+:	一次电离氩气,Ar II (GL)
基于“增大化现实”技术*:	我兴奋的基于“增大化现实”技术
:	爱因斯坦系数
:	原子电离能的基于“增大化现实”技术
:	电弧电流
:	电流密度
:	总角动量的核心
:	耦合方案
:	波尔兹曼常数
:	具体的转换速率系数
:	轨道量子数,,,,,
m:	亚稳(高度)
:	主量子数
:	电子密度
:	离子密度
:	压力
:	电子压力
:	重粒子的压力
q - m:	Quasimetastable(高度)
:	辐射损失
:	电子与重粒子之间的能量交换弹性碰撞
:	对辐射复合利率配置
:	喉道半径
:	电子源
师:	暂时的(高度)
:	动态温度
:	电子温度
:	振动温度
:	旋转温度
:	率系数
,:	电子和动能
:	轴向和径向速度分量
:	电子热导率
:	重粒子热导率
:	天然气粘度
:	电子双极性扩散系数
:	全球质量密度
:	电导率
:	电子碰撞激发截面
:	电子碰撞电离截面。

首字母缩略词

王牌:	原子与电子碰撞代码
猫:	考恩原子结构代码
CbA:	库仑近似代码
c - r:	碰撞辐射
中国十冶公司:	经典轨迹蒙特卡罗
特区。	直流电
DEDALOS:	数据评估和诊断算法的系统
DW:	畸变波近似
FOMBT:	一阶多体理论
GL:	地面化合物,由一个唯一的级别为基于“增大化现实”技术的基于“增大化现实”技术的我和两个二世
ICP:	电感耦合等离子体
IEPE:	电力工程学院
LANL:	洛斯阿拉莫斯国家实验室
国家标准:	国家标准与技术研究所的盖瑟斯堡(美国)
Q-C:	Quasiclassical
RDW:	相对论性畸变波近似
TPS:	热防护系统
紫外线:	紫外光谱区。

确认

作者感谢未知的评论家的意见,导致了目前的改进形式。

引用

1. k . Katsonis h·w·港湾式停车站,“过渡概率氩(I),”《定量光谱和辐射传输,23卷,不。1,1-55,1980页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
2. k . Katsonis c . Berenguer和m . Cornille“原子Ar推进器多维数据建模和光学诊断”31日学报》国际电力推进会议,(IEPC ' 09)美国密歇根州安阿伯市,2009年9月。视图:谷歌学术搜索
3. k . Katsonis c . Berenguer和m . Cornille”基于“增大化现实”技术我转移概率和激发截面涉及4 s亚稳态水平和4/5p配置,“报告LPGP-GA-22,奥赛,法国,2008年。视图:谷歌学术搜索
4. k . Katsonis c . Berenguer r·斯利瓦斯塔瓦et al .,“Ar我转移概率和激发截面涉及4 s亚稳态水平和4/5p配置,”《40原子系统的欧洲集团会议,(起飞' 08)2008年7月,奥地利格拉茨。视图:谷歌学术搜索
5. d·r·贝茨和a . Damgaard”的计算谱线的绝对优势,”英国伦敦皇家学会哲学学报。一个系列,卷242,不。842年,第122 - 101页,1949年。视图:谷歌学术搜索
6. w . Eissner m·琼斯和h·努斯鲍姆,“原子结构的计算技术和辐射数据包括相对论修正,“计算机物理通信,8卷,不。4、270 - 306年,1974页。视图:谷歌学术搜索
7. j·阿卜杜拉Jr .) r·e·h·克拉克和r·d·考恩“猫:考恩原子结构的代码,报告la - 11436 m,我卷,1988年。视图:谷歌学术搜索
8. c . Berenguer k . Katsonis s Danakas科恩,p . Tsekeris和m . Cornille”前三个基于“增大化现实”技术的研究I, II, III光谱使用c - r模型,”学报第六届国际会议上原子和分子数据和他们的应用程序,(ICAMDATA ' 08)2008年10月,北京,中国。视图:谷歌学术搜索
9. h . m . Grosswhite和g . h . Diecke”重要的原子光谱,”美国物理学会手册d·e·格雷,艾德。,页7-58,麦格劳-希尔,纽约,纽约,美国,1957年。视图:谷歌学术搜索
10. k . Katsonis和c . Berenguer”电子碰撞激发我Ar水平较低,“报告LPGP-GA-23,奥赛,法国,2008年。视图:谷歌学术搜索
11. k . Katsonis和c Berenguer”,基于“增大化现实”技术我过渡概率和4 s的激发截面过渡4/5p配置水平,”报告LPGP-GA-26,奥赛,法国,2009年。视图:谷歌学术搜索
12. h·w·港湾式停车站,碰撞和运输的横截面,“报告Fontenay-aux-Roses EURATOM-CEA-FC 383年,法国,1966 - 1967。视图:谷歌学术搜索
13. m . Gryziński”经典理论的电子和离子非弹性碰撞,”物理评论,卷115,不。2、374 - 383年,1959页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
14. k Katsonis和h Varvoglis”,古典的中国十冶公司的方法作为研究的一部分,混乱的哈密顿系统,”B物理杂志,28卷,不。15,L483页,1995。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
15. k . Katsonis k Dimitriou f .魅惑,“用三、四,five-body中国十冶公司的方法在评价横截面在原子碰撞,”学报》第三届国际会议上原子和分子数据和他们的应用程序,(ICAMDATA ' 02)2002年4月美国田纳西州,Gatlinburg。视图:谷歌学术搜索
16. f .魅惑和k . Katsonis电子碰撞电离接近阈值:经典的计算,”B物理杂志,36卷,不。3,L63-L68, 2003页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
17. r·k·Gangwar k . Katsonis c Berenguer et al .,“电子碰撞激发我Ar水平较低,”《DAE-BRNS研讨会,页108 - 109,新德里,印度,Febraury 2009。视图:谷歌学术搜索
18. n . t . Padial g . d .美尼斯f·j·达·维克,g . Csanak d·c·卡特赖特,“四个最低激发态的电子碰撞激发氩,”物理评论一个,23卷,不。5,2194 - 2212年,1981页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
19. a . Dasgupta m . Blaha和j·l·朱利亚尼,“电子碰撞激发从地面和亚稳态水平的基于“增大化现实”技术的我,“物理评论一个,卷61,不。1篇文章ID 012703 10页,1999年,排错:物理评论一个,卷65,不。3,ID 039905条,1页,2002。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
20. a . Chutjian d·c·卡特赖特,“电子碰撞激发的电子状态在氩事件能量16至100 eV,”物理评论一个,23卷,不。5,2178 - 2193年,1981页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
21. s . Tsurubuchi t宫崎骏,k元桥,“电子轰击发射截面的基于“增大化现实”技术,”B物理杂志卷,29号9日,第1801 - 1785页,1996年。视图:谷歌学术搜索
22. Kaur s, r·斯利瓦斯塔瓦r . p . McEachran和公元Stauffer np的激发电子的影响⁵(nfl) p的基于“增大化现实”技术($n=3$),基米-雷克南($n=4$)和Xe ($n=5$原子。”B物理杂志没有,卷。31日。21日,第4852 - 4833页,1998年。视图:谷歌学术搜索
23. d·h·麦迪逊,c . m .马宏升和j·b·王”积分和微分截面电子碰撞激发12氩、最低的”B物理杂志没有,卷。31日。4、873 - 893年,1998页。视图:谷歌学术搜索
24. 诉大肠Bubelev Grum-Grzhimailo传来,“2 p水平的激励惰性气体通过电子畸变波近似:氖和氩,”光学和光谱学,卷69,不。2、178 - 182年,1990页。视图:谷歌学术搜索
25. j·e·奇尔顿j·b·Boffard r . s .绢丝和c . c .林”测量电子碰撞激发到3 p⁵4 p水平的氩使用傅里叶变换光谱学。”物理评论一个卷,57号1,第277 - 267页,1998。视图:谷歌学术搜索
26. 即Sobelman,介绍了原子光谱的理论,帕加马出版社,牛津大学,英国,1972年。
27. r·斯利瓦斯塔瓦公元Stauffer, l·夏尔马”激励惰性气体的亚稳状态,”物理评论一个,卷74,不。1,文章ID 012715, 2006。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
28. c·m·马洛尼j·l .不论k . Bartschat和d·h·麦迪逊”基于“增大化现实”技术的3 p的激发⁵4 s-3p⁵4 p转换由电子的影响,”物理评论一个,卷61,不。2篇文章ID 022701 5页,2000。视图:谷歌学术搜索
29. k . Bartschat诉泽曼,“电子碰撞激发(3 p⁵4 s)氩的亚稳状态,“物理评论一个卷,59号4,R2552-R2554, 1999页。视图:谷歌学术搜索
30. j·b·Boffard g·a·皮·m·f·耶尔克·m·e·拉祜l·w·安德森和c . c .林”,电子碰撞激发出亚稳态氩水平3 p⁵4 p$J=3$水平,”B物理杂志卷,29号22日,L795-L800, 1996页。视图:谷歌学术搜索
31. j·b·Boffard g·a·皮·m·f·耶尔克·l·w·安德森和c c .林”测量电子碰撞激发截面的亚稳态氩和极化子激,“物理评论一个卷,59号4、2749 - 2763年,1999页。视图:谷歌学术搜索
32. g·a·皮耶希j·b·Boffard m·f·耶尔克·l·w·安德森和c c .林”的横截面测量电子激发的亚稳态氩的水平,”物理评论快报,卷81,不。2、309 - 312年,1998页。视图:谷歌学术搜索
33. 美国太空、c·李·m·a·利伯曼”空间平均(全球)模型的时间调制氩等离子体密度高,“真空科学与技术杂志》上,13卷,不。5,2498 - 2507年,1995页。视图:谷歌学术搜索
34. m·a·利伯曼和a·j·利希滕贝格等离子体放电原理与材料处理新泽西州霍博肯市约翰·威利& Sons,美国,第二版,2005年版。
35. f . Kannari m . Obara和t . Fujioka”,一个先进的动力学模型electron-beam-excited KrF激光包括振动弛豫Kr$F^{\ast }$(B)和基米-雷克南的碰撞混合$F^{\ast }$(B, C),“应用物理杂志卷,57号9日,第4322 - 4309页,1985年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
36. j·h·雅各布和j·a·曼格诺”建模KrF激光放电,“应用物理快报,28卷,不。12日,第726 - 724页,1976年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
37. j·h·雅各布和j·a·曼格诺”总电子碰撞激发截面的Ar和Kr,”应用物理快报卷,29号8,467 - 469年,1976页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
38. m .牛头刨床和h . Scheibner Beitr。”Plasmaphys,43卷,p。1464年,1965年。视图:谷歌学术搜索
39. e . Eggarter“综合光学辐射作用和碰撞数据。二世。基于“增大化现实”技术的游戏。”《物理化学》杂志上,卷62,不。3、833 - 847年,1975页。视图:谷歌学术搜索
40. a . Kaminska b·洛佩兹、b . Izrar和m . Dudeck”造型的氩等离子体射流产生的直流电弧,”等离子体科学和技术来源,17卷,不。第三条ID 035018, 2008。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
41. r . s . Devoto”氩离子传输系数”,物理的流体,16卷,不。5,616 - 623年,1973页。视图:谷歌学术搜索
42. h·b·Milloy r·w·克朗普顿,j·a·里斯和a·g·罗伯逊”电子的动量转移截面尔刚在能源范围0 - 4 eV,”澳大利亚物理学杂志,30卷,第72 - 61页,1977年。视图:谷歌学术搜索
43. c . h . Chang和大肠Pfender低压氩等离子体射流的非平衡模型;第一部分:层流”等离子体化学和等离子体处理,10卷,不。3、473 - 491年,1990页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
44. j . j . Beulens d . Milojevic d . c . Schram和p . m . Vallinga”级联电弧等离子体流的二维非平衡模型,”液体B的物理,3卷,不。9日,第2557 - 2548页,1991年。视图:谷歌学术搜索
45. r . s . Devoto”运输电离单原子气体的性质,“物理的流体,9卷,不。6,1230 - 1240年,1966页。视图:谷歌学术搜索
46. g . m . w . Kroesen则d . c . Schram c·j·蒂默曼和j·c·m·德·哈斯“等离子体的能量平衡部分局部热力学平衡,”IEEE等离子体科学,18卷,不。6,985 - 991年,1990页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
47. k . Katsonis s Pellerin, k . Dzierzega”碰撞辐射类型建模及其在等离子体诊断中的应用”,高温材料的过程,7卷,不。4、559 - 568年,2003页。视图:谷歌学术搜索

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