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Fluid Dynamic and Kinetic Modeling of the Near-Cathode Region in Thermal Plasmas

Frank Scharf

ISBN 978-3-8325-2182-0
141 pages, year of publication:
price: 38.00 €
Die kathodennahe Randschicht hat maßgeblichen Einfluss auf die Entladungs- und somit die Leuchteigenschaften von Hochdruckgasentladungslampen (Englisch: High Intensity Discharge lamps). Solche Lampen finden vielfache Anwendung, zum Beispiel in Autoscheinwerfern, Videoprojektoren oder Beleuchtungsanlagen von Sportstadien.

Die vorliegende Arbeit untersucht die Randschicht mit fluiddynamischen und kinetischen Methoden. Das kinetische Modell, das mit Hilfe einer Orthogonalreihenzerlegung der Schwerteilchenverteilungsfunktionen in Hermite- und Laguerre-Polynome gelöst wird, zeigt dabei eine deutliche Verbesserung im Vergleich zum Fluidmodell.

High intensity discharge (HID) lamps are often found in high power lighting applications, such as car head lights, video projectors, or stadium lights. The characteristics of such discharges are mainly determined by the plasma in the near-cathode region.

This work investigates the near-cathode region with fluid dynamic and kinetic methods. The kinetic model, which is solved by expanding the heavy particle distribution functions into Hermite and Laguerre polynomials, proves to be more powerful and accurate

Keywords:
  • Plasma
  • HID
  • Randschicht
  • Sheath
  • Hochdruck

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