Thermal non-equilibrium in a preionized argon plasma kept between two plane parallel plates in the presence of an applied electric field parallel to the surface is investigated theoretically. A multifluid theory is formulated taking into consideration the kinetics of sheath region formed near the surface. With the local transport properties accurately evaluated from kinetic theory, the system of equations is solved numerically. The influence of various parameters on thermal non-equilibrium characteristics is studied. The present study reveals substantial deviations from LTE in the regions near the wall at lower currents. Of the several modes of energy transfer mechanisms identified near the wall, the heat conduction of heavy particles is found to be the dominating one. Numerical experiments show that both electron temperature gradient and electron energy flux at the wall are negligible and consequently in all multifluid analysis it is proposed that the electron subgas may be taken as thermally insulated at the boundaries.
平行平板間に保持された予備電離アルゴンプラズマにおいて、表面に平行な電場が印加された場合の熱的非平衡状態を理論的に調査する。シース領域の動力学を考慮した多流体理論を定式化する。局所輸送特性を運動論理論から正確に評価し、連立方程式を数値的に解く。種々のパラメータが熱的非平衡特性に及ぼす影響を調べる。本研究により、低電流条件下では壁近傍領域において局所熱平衡からの顕著な逸脱が生じることが明らかになった。壁近傍で同定された複数のエネルギー輸送機構のうち、重粒子の熱伝導が支配的であることが判明した。数値実験の結果、電子の温度勾配と壁での電子エネルギー流束は無視できるほど小さいことが示され、したがってすべての多流体解析において、電子サブガスは境界で熱的に絶縁されていると見なすことが提案される。