J. Phys. France 45, 689-702 (1984)
DOI: 10.1051/jphys:01984004504068900

Collisional radiative model of a helium capillary glow discharge including atomic collisions

G. Gousset et C. Boulmer-Leborgne

Groupe de Recherche sur l'Energétique des Milieux Ionisés, CNRS, Université d'Orléans, U.E.R. Sciences Fondamentales et Appliquées, 45046 Orléans Cedex, France

Abstract
A new collisional radiative model of helium capillary glow discharge has been developed that incorporates the l changing atomic collisions, the associative ionization and the n changing atomic collisions (for the states n ≥ 8). This model is used to determine the electron temperature of low density plasmas. The range of validity of the model is 0.3 ≤ PHe (torr) ≤ 5 for the helium pressure, 109 ≤ ne (cm -3) ≤ 2 × 101^3 for the electron density, 1 ≤ (mm) ≤ 16 for the discharge diameter and the ionisation degree α ≤ 10^-3. The electron temperature is close to 45 000 K.

Résumé
Un nouveau modèle collisionnel radiatif est développé en tenant compte des transferts d'excitation entre sous-niveaux d'un même état par collisions atomiques, de l'ionisation associative et des transferts d'excitation entre états de n différents (n ≥ 8). Ce modèle est utilisé pour déterminer la température électronique des plasmas à basse densité. Le domaine de validité du modèle est 0,3 ≤ PHe (torr) ≤ 5 pour la pression d'hélium 109 ≤ ne (cm-3) ≤ 2 x 10^13 cm-3 pour la densité électronique, 1 ≤ (mm) ≤ 16 pour le diamètre des décharges et le degré d'ionisation α ≤ 10^-3. La température électronique est de l'ordre de 45 000 K.

PACS
5220F - Electron collisions.

Key words
associative ionisation -- capillarity -- glow discharges -- helium -- plasma collision processes -- plasma temperature