电激励Ne-Xe-HCl混合物的电子特性研究

"该文通过解波尔兹曼输运方程，研究了电激励下Ne-Xe-HCl混合物的电子能量分布函数和输运系数，涉及电子碰撞激发、电离速率、电子漂移速度等关键参数。计算考虑了不同E/N值（电场强度与粒子密度比）和气分比的影响，对比了Ne和He作为稀释气体时的性能差异。" 在电激励Ne-Xe-HCl混合物的研究中，电子能量分布函数（FEDF）扮演着核心角色，因为它直接影响气体激光器的动力学过程和放电物理。FEDF是非麦克斯韦型的，强烈依赖于放电条件、气体成分和总气压。在稀有气体卤化物准分子激光器中，尽管主要成分是稀释气体（如Ne或He），但少量其他气体的存在显著影响FEDF。 文章采用波尔兹曼输运方程来计算FEDF，该方程考虑了电子与不同粒子（如Xe、HCl）之间的碰撞效应，包括激发、电离和弹性碰撞。方程中的Rj(ε)、Qj(ε)和Qm(ε)分别代表电子与第j种粒子的激发、电离和弹性碰撞截面，这些参数决定了电子能量的转移和分布。电子的运动特性，如电子漂移速度v，可以通过方程v = (eE/kT) * n(ε) * wpsQL(ε)/M进行计算，其中e、E、k、T、wpsQL(ε)和M分别是电子的电荷、电场强度、波尔兹曼常数、气体温度、电子平均平动动能和粒子质量。 文章进一步探讨了不同E/N值（电场强度与粒子密度比）和气分比对FEDF的影响，这些参数变化会改变电子的碰撞频率和能量转移，从而影响电子的能量状态分布。同时，计算了激发和电离速率，这些速率是描述气体激光器工作状态的关键指标，它们与FEDF密切相关。 此外，作者还研究了放电功率对各个过程的功率输运比，这有助于理解激光器的效率和功率转换。通过对比Ne和He作为稀释气体时的放电功率功率输运比，可以评估不同稀释气体对系统性能的影响。Ne通常因其较高的热导率而被选择，但在某些条件下，He可能提供更优化的电子能量分布，从而提高激光输出。 这篇文章通过详尽的数学计算和分析，揭示了电激励Ne-Xe-HCl混合物中电子能量分布和输运性质的复杂性，为理解和优化这类气体激光器提供了理论基础。