摘要：离子引出是一个涉及多粒子相互作用、多物理场耦合的复杂物理过程，研究引出过程中不同参数对于引出特性的影响，对于优化离子引出过程的工艺参数具有一定的指导意义。为此基于描述非平衡等离子体输运特性的物理数学模型，推导了描述金属等离子体引出过程中各组分运动规律的一维电子平衡流体模型，并通过与解析解和实验测量结果的对比验证了所发展的物理数学模型和计算机程序代码的正确性。在此基础上，系统研究了不同工况下等离子体鞘层的时空演化特性以及离子引出时间和引出效率。结果表明：等离子体初始密度较高时，引出过程中存在显著的屏蔽效应；引出电压、电子温度的升高或极板间距的减小都将缩短引出时间；考虑共振电荷转移过程得到的离子引出时间与无碰撞条件下的离子引出时间相差不大，但共振电荷转移会导致目标离子损失。

关键词：离子引出 电子平衡流体模型 共振电荷转移 平行板 鞘层 

单位：清华大学工程物理系; 北京100084; 核工业理化工程研究院; 天津300180