• A
  • A
  • A
  • АБВ
  • АБВ
  • АБВ
  • A
  • A
  • A
  • A
  • A
Обычная версия сайта
  • RU
  • EN
  • HSE University
  • Publications
  • Book chapter
  • Calculation of the ion current distribution along the cathode in glow discharge under the existence of a periodic relief and an insulating film of varying thickness on its surface
  • RU
  • EN
Расширенный поиск
Высшая школа экономики
Национальный исследовательский университет
Priority areas
  • business informatics
  • economics
  • engineering science
  • humanitarian
  • IT and mathematics
  • law
  • management
  • mathematics
  • sociology
  • state and public administration
by year
  • 2028
  • 2027
  • 2026
  • 2025
  • 2024
  • 2023
  • 2022
  • 2021
  • 2020
  • 2019
  • 2018
  • 2017
  • 2016
  • 2015
  • 2014
  • 2013
  • 2012
  • 2011
  • 2010
  • 2009
  • 2008
  • 2007
  • 2006
  • 2005
  • 2004
  • 2003
  • 2002
  • 2001
  • 2000
  • 1999
  • 1998
  • 1997
  • 1996
  • 1995
  • 1994
  • 1993
  • 1992
  • 1991
  • 1990
  • 1989
  • 1988
  • 1987
  • 1986
  • 1985
  • 1984
  • 1983
  • 1982
  • 1981
  • 1980
  • 1979
  • 1978
  • 1977
  • 1976
  • 1975
  • 1974
  • 1973
  • 1972
  • 1971
  • 1970
  • 1969
  • 1968
  • 1967
  • 1966
  • 1965
  • 1964
  • 1963
  • 1958
  • More
Subject
News
August 25, 2026
Scientists Develop Algorithm for More Reliable Processors in Data Centres
Researchers from HSE MIEM and Samara University have developed the LRF-3D algorithm to automatically bypass idle nodes in three-dimensional networks-on-chip. Thanks to its hierarchical architecture, the algorithm outperforms existing solutions in both speed and path accuracy, improving processor reliability for use in data centres, supercomputers, and AI computing. The source code and test results are publicly available.
August 24, 2026
Researchers Develop Method for Direct Generation of Regulatory DNA
Researchers at HSE University have developed a model for generating promoters and enhancers—DNA sequences that regulate gene activity. The model works directly with DNA nucleotides, without first transforming them into a continuous numerical representation. This solution could be useful for applications in synthetic biology and gene therapy. The study results were presented at the ICLR 2026 Workshop ‘Generative AI in Genomics (Gen^2): Barriers and Frontiers.’
August 21, 2026
Social Integration: At the Crossroads of Knowledge and Values
The International Laboratory for Social Integration Research (ILSIR) at HSE University studies the challenges faced by vulnerable groups and explores ways to help them participate fully in everyday life. To develop effective solutions, the laboratory’s researchers combine cutting-edge methods with practical fieldwork. In this interview with the HSE News Service, Laboratory Head Elena Iarskaia-Smirnova discusses the laboratory’s work.

 

Have you spotted a typo?
Highlight it, click Ctrl+Enter and send us a message. Thank you for your help!

Publications
  • Books
  • Articles
  • Chapters of books
  • Working papers
  • Report a publication
  • Research at HSE

?

Calculation of the ion current distribution along the cathode in glow discharge under the existence of a periodic relief and an insulating film of varying thickness on its surface

P. 012008-1–012008-5.
Bondarenko G.G., Kristya V. I.

An approximate analytical expression for the ion current density near the cathode in glow discharge is obtained in the presence of a periodic relief of small amplitude and an insulating oxide film of varying thickness on its surface. It is found that ion focusing at the cathode sections with the minimum film thickness, located on any parts of the surface relief, takes place, resulting in an increase of the film thickness non-uniformity with time. Therefore, under the existence of an oxide film on the cathode, its sputtering in glow discharge is determined mainly by the film thickness non-uniformity and not by the surface relief.

Language: English
Full text
DOI
Text on another site
Keywords: glow dischargecathodeion current distribution

In book

IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. XII International Conference Radiation-thermal Effects and Processes in Inorganic Materials. 4–12 September 2016, Tomsk, Russian Federation
Т. 168. , Бристоль: IOP Publishing, 2017.
Similar publications
Modeling of the Influence of Temperature on Interaction of a Cathode with a Thin Insulating Film and a Glow Gas Discharge Plasma in a Mixture of Argon and Mercury Vapor
G. G. Bondarenko, Kristya V. I., Savichkin D. O. et al., Journal of Surface Investigation: X-Ray, Synchrotron and Neutron Techniques 2026 Vol. 20 No. 2 P. 417–423
A model of a glow gas discharge in a mixture of argon and mercury vapor is formulated in the presence of a thin insulating film on the cathode surface. Dependences of the discharge characteristics on the mixture temperature are calculated in the range of its variation, in which a noticeable contribution to ionization of the working gas is ...
Added: August 1, 2026
Моделирование влияния температуры на взаимодействие катода с тонкой диэлектрической пленкой и плазмы тлеющего газового разряда в смеси аргона и паров ртути
Г. Г. Бондаренко, Кристя В. И., Савичкин Д. О. et al., Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования 2026 № 4 С. 29–36
Сформулирована модель тлеющего газового разряда в смеси аргона и паров ртути при наличии на поверхности катода тонкой диэлектрической пленки. Рассчитаны зависимости характеристик разряда от температуры в интервале ее изменения, в котором заметный вклад в ионизацию рабочей газовой смеси дает ионизация атомов ртути метастабильными возбужденными атомами аргона (реакция Пеннинга). Показано, что в случае катода без диэлектрической пленки при повышении температуры до ...
Added: June 20, 2026
Measurement of Main Characteristics of a Glow Discharge by Surface Waves Resonance and Optical Emission Spectroscopy
Zheltukhin V. S., Kiselev G. B., A. Yu. Shemakhin et al., High Energy Chemistry 2025 Vol. 59 No. 2 P. 207–214
A non-invasive voltage standing wave ratio (VSWR) method for electron density measurement in the surface layer of mercury plasma glow discharge is studied. The method is based on determination of resonant frequencies between the plasma layer and the radio frequency signal by the unit standing wave ratio (SWR) combined with the calculation of the dielectric permittivity and ...
Added: February 25, 2026
Determination of the Electric Field by Particle Tracking in a Plasma Sheath Region during Free Fall
Schmitz A., Hanstein L., Klein M. et al., Microgravity Science and Technology 2025 Vol. 37 Article 7
In this work we present an experiment in which we injected microspheres at low pressure into a capacitively coupled argon plasma chamber. The setup was located in the top point of the Einstein-Elevator drop tower in Hannover, Germany, where the microparticles reached their equilibrium position above the lower electrode during 1 g. During the fall, ...
Added: February 25, 2026
Influence of the Nonuniform Thickness of a Dielectric Film along a Cathode Surface on Its Heating in a Glow Discharge
Bondarenko G., Fisher M. R., Kristya V. I., Journal of Surface Investigation: X-Ray, Synchrotron and Neutron Techniques 2025 Vol. 19 No. 1 P. 66–72
A model of a cathode layer in a gas glow discharge is formulated taking into account the presence of a dielectric film with varying thickness on the cathode across different areas of its surface, and in some areas, the film may be absent. The model includes ion–electron emission from the cathode surface, thermalfield electron emission from the cathode ...
Added: June 11, 2025
Orthogonal decoupling of an ionic-electronic transport microarchitectured vertical array cathode for flexible sodium-ion batteries
Li L., Li Z., Meng J. et al., Chemical Communications 2025 Vol. 61 No. 45 P. 8252–8255
Sodium-ion batteries (SIBs) have emerged as a promising alternative to lithium-ion batteries due to the abundance and cost-effectiveness of sodium resources. However, their widespread application is hindered by challenges such as sluggish ion diffusion kinetics and structural instability of cathode materials during prolonged cycling. The design of advanced cathode architectures with enhanced ion transport and ...
Added: May 8, 2025
Влияние неравномерности толщины диэлектрической пленки вдоль поверхности катода на его нагрев в тлеющем разряде
Bondarenko G., Фишер М. Р., Кристя В. И., Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования 2025 № 1 С. 78–85
Представлена модель катодного слоя тлеющего газового разряда при наличии на катоде диэлектрической пленки, толщина которой различна на разных участках его поверхности, причем на части поверхности она может отсутствовать. Модель учитывает ионно-электронную эмиссию с поверхности катода, термополевую электронную эмиссию из подложки катода в пленку и термическую электронную эмиссию с участков катода без пленки. Показано, что при нагреве катода эмиссионная эффективность пленки, ...
Added: May 6, 2025
Simulating the Effect of Field Electron Emission from a Cathode with a Thin Dielectric Film on Its Sputtering in a Gas Discharge in an Argon and Mercury Vapor Mixture
G. G. Bondarenko, Kristya V. I., Savichkin D. O. et al., Journal of Surface Investigation: X-Ray, Synchrotron and Neutron Techniques 2024 Vol. 18 No. 2 P. 327–332
We propose a model for a low-current gas discharge in a mixture of argon and mercury vapor in the presence of a thin dielectric film on the surface of a cathode. The model takes into account that in such a mixture, a significant contribution to ionization of the working gas can be made by the ionization of ...
Added: April 25, 2024
The effect of the method of formation of Pr2CuO4-based cathodes on the electrochemical characteristics of planar electrolyte-supported SOFCs
Dobrovol’skii Y. O., Lyskov N., Mazo G. N., Russian Journal of Electrochemistry 2023 Vol. 59 No. 12 P. 1080–1091
The studies of how the method of organization of the microstructure of Pr2CuO4-based (РСО) cathodes affects the electrochemical characteristics of model electrolyte-supported solid-oxide fuel cells (SOFCs) are carried out. It is shown that the higher thickness of the PCO cathode layer and the introduction of a pore-forming agent increase the specific power of tested SOFCs ...
Added: November 3, 2023
Modeling of the Influence of Temperature on the Emission Properties of a Cathode with a Thin Insulating Film in a Glow Gas Discharge and the Discharge Voltage-Current Characteristic
G. G. Bondarenko, Kristya V. I., Fisher M. R., Journal of Surface Investigation: X-Ray, Synchrotron and Neutron Techniques 2023 Vol. 17 No. 1 P. 84–89
A model of glow gas discharge in the presence of a thin insulating film on the cathode is formulated. It takes into account that under discharge current flow, due to the bombardment of the cathode by ions, positive charges accumulate on the film and generate strong electric field in it. As a result, field emission of electrons from ...
Added: March 27, 2023
Моделирование влияния температуры на эмиссионные свойства катода с тонкой диэлектрической пленкой в тлеющем газовом разряде и вольт-амперную характеристику разряда
Bondarenko G., Кристя В. И., Фишер М. Р., Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования 2023 № 1 С. 92–98
Сформулирована модель тлеющего газового разряда при наличии на катоде тонкой диэлектрической пленки. В ней принимается во внимание, что при протекании разрядного тока вследствие бомбардировки катода ионами на пленке накапливаются положительные заряды, создающие в ней сильное электрическое поле. В результате начинается полевая эмиссия электронов из металлической подложки катода в диэлектрик, которая при повышении его температуры переходит в ...
Added: March 27, 2023
Composite Cathodes Based on Lithium-Iron Phosphate and N-Doped Carbon Materials
Irina Stenina, Safikanov D., Minakova Polina et al., Batteries 2022 Vol. 8 No. 12 Article 256
The effect of different nitrogen-doped carbon additives (carbon coating from polyaniline, N-doped carbon nanotubes, and N-doped carbon nanoparticles) on electrochemical performance of nanocomposites based on the olivine-type LiFePO4 was investigated. Prepared materials were characterized by XRD, SEM, TGA-MS, CHNS-analysis, IR-, Raman, and impedance spectroscopies. Polyaniline deposition on the LiFePO4 precursor with following annealing lead to the formation of a LiFePO4/C ...
Added: November 28, 2022
Modeling of the Influence of Thermal-Field Electron Emission from the Cathode with a Thin Insulating Film on its Heating in Glow Discharge
Bondarenko G.G., Kristya V. I., Myo T. H. et al., Journal of Surface Investigation: X-Ray, Synchrotron and Neutron Techniques 2022 Vol. 16 No. 4 P. 581–585
A model of glow gas discharge in the presence of a thin insulating film on the cathode is formulated. It takes into account, along with ion-induced secondary electron emission from the cathode surface, also the thermal-field emission of electrons from the cathode metal substrate into the film under a strong electric field generated in the insulator when the ...
Added: August 3, 2022
Моделирование влияния термополевой электронной эмиссии из катода с тонкой диэлектрической пленкой на его нагрев в тлеющем разряде
Bondarenko G., Кристя В. И., Мью Т. Х. et al., Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования 2022 № 8 С. 25–29
Создана и описана модель тлеющего газового разряда при наличии на катоде тонкой диэлектриче ской пленки, в которой учтена, наряду с ионно-электронной эмиссией с поверхности катода, также термополевая эмиссия электронов из металлической подложки катода в пленку под действием сильного электрического поля, возникающего в диэлектрике при протекании разрядного тока. На пряженность электрического поля в пленке в установившемся режиме разряда может быть ...
Added: June 10, 2022
Modeling of thermofield electron emission from the cathode with a thin insulating film on the surface in gas discharge plasma
Bondarenko G.G., Fisher M. R., Kristya V. I. et al., High Temperature Material Processes 2022 Vol. 26 No. 1 P. 17–32
A model of thermofield electron emission from the metal cathode with a thin insulating film on the surface in gas discharge is developed. It describes the tunneling of electrons from the cathode substrate into the film, their motion in it, and their going out into the discharge volume. Expressions for the film emission efficiency and emission current density ...
Added: February 17, 2022
Модель термополевой электронной эмиссии из катода с тонкой диэлектрической пленкой в тлеющем разряде
Bondarenko G., Кристя В. И., Мьо Т. Х. et al., В кн.: Труды XXV Международной конференции «Взаимодействие ионов с поверхностью" (ВИП-2021)Т. 3: Взаимодействие плазмы с поверхностью - физика и технология.: М.: [б.и.], 2021. С. 86–89.
Added: September 21, 2021
Моделирование нагрева катода с тонкой диэлектрической пленкой в тлеющем разряде
Бондаренко Г.Г., Кристя В. И., Мью Т. Х. et al., В кн.: Труды XXXI Международной конференции «Радиационная физика твердого тела» (Севастополь, 5 - 10 июля 2021 г.).: ФГБНУ "НИИ ПМТ", 2021. С. 159–164.
Added: July 22, 2021
Influence of the Electric Field Enhanced Thermal Electron Emission on Temperature of the Cathode with a Thin Insulating Film in the Arc Gas Discharge
Bondarenko G.G., Dubinina M. S., Kristya V. I., Technical Physics 2020 Vol. 65 No. 5 P. 826–831
A model of the electric field enhanced thermal (thermo-field) emission of electrons from the metal cathode substrate into a thin insulating film on its surface is developed. A system of equations for the cathode surface temperature in the arc discharge and the electric field strength in the film, providing the required discharge current density, is formulated. It is ...
Added: May 26, 2020
Влияние усиленной электрическим полем термической электронной эмиссии на температуру катода с тонкой диэлектрической пленкой в дуговом газовом разряде
Bondarenko G., Дубинина М. С., Кристя В. И., Журнал технической физики 2020 Т. 90 № 5 С. 862–867
Предложена модель усиленной электрическим полем термической (термополевой) эмиссии электронов из металлической подложки катода в тонкую диэлектрическую пленку на его поверхности. Сформулирована система уравнений для температуры поверхности катода в дуговом разряде и напряженности электрического поля в пленке, обеспечивающих необходимую плотность разрядного тока. Показано, что наличие диэлектрической пленки может приводить к существенному понижению температуры катода в разряде вследствие меньшей высоты потенциального ...
Added: March 21, 2020
Influence of the thermo-field electron emission from the cathode with a thin insulating film on the film emission efficiency and ignition voltage of the townsend gas discharge
Bondarenko G.G., Fisher M. R., Myo T. H. et al., Russian Physics Journal 2019 Vol. 62 No. 1 P. 82–89
A model of the thermo-field electron emission from the metal cathode with a thin insulating surface film at temperatures of 200–400 K is developed. An expression for the film emission efficiency in the gas discharge is obtained. The efficiency is equal to the fraction of electrons emitted into the film from the metal substrate, which enter the discharge ...
Added: June 5, 2019
Влияние термополевой электронной эмиссии из катода с тонкой диэлектрической пленкой на эмиссионную эффективность пленки и напряжение зажигания таунсендовского газового разряда
Bondarenko G., Фишер М. Р., Мьо Т. Х. et al., Известия высших учебных заведений. Физика 2019 Т. 62 № 1 С. 72–78
Построена модель термополевой электронной эмиссии из металлического катода с тонкой поверхностной диэлектрической пленкой при его температуре 200–400 К. Получено выражение для эмиссионной эффективности пленки в газовом разряде, равной доле эмиттированных в нее из металлической подложки электронов, выходящих в разрядный объем и увеличивающих эффективный коэффициент ионно-электронной эмиссии катода. Показано, что термополевой механизм эмиссии может оказывать заметное влияние ...
Added: February 23, 2019
  • About
  • About
  • Key Figures & Facts
  • Sustainability at HSE University
  • Faculties & Departments
  • International Partnerships
  • Faculty & Staff
  • HSE Buildings
  • HSE University for Persons with Disabilities
  • Public Enquiries
  • Studies
  • Admissions
  • Programme Catalogue
  • Undergraduate
  • Graduate
  • Exchange Programmes
  • Summer University
  • Summer Schools
  • Semester in Moscow
  • Business Internship
  • Research
  • International Laboratories
  • Research Centres
  • Research Projects
  • Monitoring Studies
  • Conferences & Seminars
  • Academic Jobs
  • Yasin (April) International Academic Conference on Economic and Social Development
  • Media & Resources
  • Publications by staff
  • HSE Journals
  • Publishing House
  • iq.hse.ru: commentary by HSE experts
  • Library
  • Economic & Social Data Archive
  • Video
  • HSE Repository of Socio-Economic Information
  • HSE1993–2026
  • Contacts
  • Copyright
  • Privacy Policy
  • Site Map
Edit