Источник плазмы как конечное звено системы обеспечения его функционирования, страница 8

.                                     (1.1.5.)

Рассмотрим левый член данного уравнения. Расход частиц на входе в ПУ не отличается от аналогичного расхода на выходе СХПРТ и определяется разницей давлений между ресивером и средой, куда выводится поток плазмы и сопротивлением тракта между теми же точками. Давление среды, куда выводится плазма, как правило, неизменно, а вот давление в ресивере и сопротивление тракта подачи РТ - это параметры СХПРТ и зависят от ее организации и режима работы. Из этого следует, что суммированный расход частиц на выходе генератора плазмы является функцией режима работы СХПРТ.

Что касается второго члена уравнения в правой части и в частности коэффициента x, то некоторая часть нейтральных частиц, попадающая в разрядный промежуток ПУ, превращается в нем в ионы с выделением соответствующего количества электронов. Величина этой части описывается коэффициентом ионизации и зависит от целой совокупности параметров устройства. Среди этих параметров можно выделить: геометрические, т. е. зависящие от конструкции устройства; электрические, т. е. приложенное к разрядному промежутку напряжение и протекающий через него ток; и, наконец, совокупность параметров, которые условно можно назвать технологическими, имея в виду технологический процесс создания плазмы. К этим последним можно отнести свойства РТ (массу частицы, потенциал ионизации, и т. п.) параметры, характеризующие магнитное поле (если оно есть) и т.п.

Часть из указанных выше параметров зафиксированы конструкцией генератора плазмы, часть же может меняться, изменяя характеристики процесса создания плазмы и вследствие этого структуру и параметры плазменного образования. Так форма магнитного поля определяется геометрическими и другими конструкционными параметрами магнитной системы, а вот величина магнитного поля во многом определяется током через ее катушки. Ток же в магнитной системе определяется не только ее параметрами, но и выходным напряжением соответствующего канала электропитания, т. о. интенсивность процесса плазменного образования является следствием режима работы источника питания магнитной системы генератора плазмы.

Условия генерации плазмы зависят также от распределения величины напряженности электрического поля в разрядном промежутке, и здесь проявляются зависимости как от конструктивных факторов плазменного устройства, так и от технологических (например, от формы и величины магнитного поля). Но здесь проявляется зависимость и от величины приложенного к разрядному промежутку напряжения, а этот параметр является выходным параметром соответствующего канала электропитания. Более того, выходной ток этого канала напрямую связан с количеством ионов (и электронов) в разрядном промежутке, что, в общем-то не удивительно, поскольку ток, по определению, это заряд, переносимый в цепи за единицу времени. Здесь, правда, есть один нюанс – заряженные частицы в пределах разрядного промежутка участвуют не только в переносе тока между электродами плазменного устройства. Часть из них выводится и идет на формирование плазменного образования. Еще какая-то их часть диффундирует на стенки и электроды устройства, где рекомбинирует, пополняя нейтральную компоненту плазмы и вновь принимает участие в процессе ее генерации. Кстати, именно все это и обуславливает разницу между коэффициентом использования РТ и коэффициентом ионизации. Главное же здесь то, что режим работы генератора плазмы и параметры, образуемого им плазменного образования, существенным образом зависят от выходных параметров СХПРТ и СЭП, а их стабильность во времени определяется, кроме указанных выше систем, еще и параметрами системы управления и ее программного обеспечения.

С другой стороны, генератор плазмы и его отдельные системы являясь “нагрузками” СХПРТ и СЭП, оказывают влияние на режимы работы этих систем. В этом и заключается взаимная связь режима работы источника плазмы и параметров формируемого им плазменного образования с выходными параметрами его систем обеспечения.