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螺旋波等离子体放电三维直接数值模拟

杨雄 程谋森 王墨戈 李小康

螺旋波等离子体放电三维直接数值模拟

杨雄, 程谋森, 王墨戈, 李小康
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  • 在详细考虑电化学反应和粒子碰撞关系的基础上,建立了螺旋波放电三维直接数值计算模型,舍弃以往模型小扰动假设,对Maxwell方程组直接求解以计算电磁场能量沉积份额,扩展了螺旋波等离子体计算模型的精度和适用范围.以Ar为工质气体的仿真结果显示:密度跃升效应和电子温度与放电压力的关系与Toki等和Chen的实验结果符合较好;与经典鞘层理论对比,在粒子数密度、德拜长度、电势以及电子温度的分布上取得高度一致,验证了模型的有效性和精度.利用本文模型研究了低场螺旋波放电过程中的磁场峰值现象,验证了放电室端面的波干涉机理,并发现波干涉的本质是螺旋波分量与其端面回波叠加形成的驻波.
      通信作者: 杨雄, yx12321@126.com
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11305265)资助的课题.
    [1]

    Chen F F 1991 Plasma Phys. Controlled Fusion 33 339

    [2]

    Suwon C 1996 Phys. Plasmas 3 4268

    [3]

    Suwon C 1997 Phys. Plasmas 4 4167

    [4]

    Arnush D, Chen F F 1998 Phys. Plasmas 5 1239

    [5]

    Arnush D 2000 Phys. Plasmas 7 3042

    [6]

    Chen F F 2008 IEEE Trans. Plasma Sci. 36 2095

    [7]

    Curreli D, Chen F F 2011 Phys. Plasmas 18 113501

    [8]

    Chen F F, Curreli D 2013 Phys. Plasmas 20 057102

    [9]

    Ahedo E 2009 Phys. Plasmas 16 113503

    [10]

    Ahedo E, Jaume N C 2013 Phys. Plasmas 20 043512

    [11]

    Cheng Y G, Cheng M S, Wang M G, Li X K 2014 Acta Phys. Sin. 63 035203 (in Chinese)[成玉国, 程谋森, 王墨戈, 李小康2014物理学报63 035203]

    [12]

    Cheng Y G, Cheng M S, Wang M G, Li X K, Yang X 2014 Plasma Sources Sci. Technol. 16 1111

    [13]

    Boswell R W 1984 Plasma Phys. Controlled Fusion 26 1147

    [14]

    Toki K, Shinohara S, Tanikawa T, Shamrai K P 2006 Thin Solid Films 506-507 597

    [15]

    Chen F F 2007 Plasma Sources Sci. Technol. 16 593

    [16]

    Cheng Y G 2015 Ph. D. Dissertation (Changsha:National University of Defense Technology) (in Chinese)[成玉国2015博士学位论文(长沙:国防科技大学)]

    [17]

    Hagelaar G J M, Pitchford L C 2005 Plasma Sources Sci. Technol. 14 722

    [18]

    Dimitris P L, Demetre J E 1995 J. Res. Nat. Inst. Stand. Technol. 100 473

    [19]

    Chen F F, Torreblanca H 2007 Plasma Phys. Controlled Fusion 49 81

    [20]

    Chen F F 1992 J. Vac. Sci. Technol. A 10 1389

    [21]

    Chen F F 2003 Phys. Plasmas 10 2586

    [22]

    Chen F F, Arnush D 1997 Phys. Plasmas 4 3411

  • [1]

    Chen F F 1991 Plasma Phys. Controlled Fusion 33 339

    [2]

    Suwon C 1996 Phys. Plasmas 3 4268

    [3]

    Suwon C 1997 Phys. Plasmas 4 4167

    [4]

    Arnush D, Chen F F 1998 Phys. Plasmas 5 1239

    [5]

    Arnush D 2000 Phys. Plasmas 7 3042

    [6]

    Chen F F 2008 IEEE Trans. Plasma Sci. 36 2095

    [7]

    Curreli D, Chen F F 2011 Phys. Plasmas 18 113501

    [8]

    Chen F F, Curreli D 2013 Phys. Plasmas 20 057102

    [9]

    Ahedo E 2009 Phys. Plasmas 16 113503

    [10]

    Ahedo E, Jaume N C 2013 Phys. Plasmas 20 043512

    [11]

    Cheng Y G, Cheng M S, Wang M G, Li X K 2014 Acta Phys. Sin. 63 035203 (in Chinese)[成玉国, 程谋森, 王墨戈, 李小康2014物理学报63 035203]

    [12]

    Cheng Y G, Cheng M S, Wang M G, Li X K, Yang X 2014 Plasma Sources Sci. Technol. 16 1111

    [13]

    Boswell R W 1984 Plasma Phys. Controlled Fusion 26 1147

    [14]

    Toki K, Shinohara S, Tanikawa T, Shamrai K P 2006 Thin Solid Films 506-507 597

    [15]

    Chen F F 2007 Plasma Sources Sci. Technol. 16 593

    [16]

    Cheng Y G 2015 Ph. D. Dissertation (Changsha:National University of Defense Technology) (in Chinese)[成玉国2015博士学位论文(长沙:国防科技大学)]

    [17]

    Hagelaar G J M, Pitchford L C 2005 Plasma Sources Sci. Technol. 14 722

    [18]

    Dimitris P L, Demetre J E 1995 J. Res. Nat. Inst. Stand. Technol. 100 473

    [19]

    Chen F F, Torreblanca H 2007 Plasma Phys. Controlled Fusion 49 81

    [20]

    Chen F F 1992 J. Vac. Sci. Technol. A 10 1389

    [21]

    Chen F F 2003 Phys. Plasmas 10 2586

    [22]

    Chen F F, Arnush D 1997 Phys. Plasmas 4 3411

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出版历程
  • 收稿日期:  2016-05-10
  • 修回日期:  2016-11-01
  • 刊出日期:  2017-01-20

螺旋波等离子体放电三维直接数值模拟

  • 1. 国防科学技术大学航天科学与工程学院, 长沙 410073
  • 通信作者: 杨雄, yx12321@126.com
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11305265)资助的课题.

摘要: 在详细考虑电化学反应和粒子碰撞关系的基础上,建立了螺旋波放电三维直接数值计算模型,舍弃以往模型小扰动假设,对Maxwell方程组直接求解以计算电磁场能量沉积份额,扩展了螺旋波等离子体计算模型的精度和适用范围.以Ar为工质气体的仿真结果显示:密度跃升效应和电子温度与放电压力的关系与Toki等和Chen的实验结果符合较好;与经典鞘层理论对比,在粒子数密度、德拜长度、电势以及电子温度的分布上取得高度一致,验证了模型的有效性和精度.利用本文模型研究了低场螺旋波放电过程中的磁场峰值现象,验证了放电室端面的波干涉机理,并发现波干涉的本质是螺旋波分量与其端面回波叠加形成的驻波.

English Abstract

参考文献 (22)

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