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用于静电粒子-细胞模拟的广义外部电路模型。 (英语) Zbl 1520.78036号

摘要:本文提出了一个耦合广义外部电路和一维有界电极驱动等离子体的完全自洽二阶精度模型。等离子体作为一个具有电位差的非线性元件嵌入电路中。基于基尔霍夫电压定律和电流的定义,将广义外电路的求解问题转化为一阶常微分方程组的初值问题,该方程组可以用二阶倒向微分公式进行数值离散。电极板处的电荷守恒方程与上述方程耦合,然后用微分方程求解器求解下一时刻的电压、电流和表面电荷密度。通过广义外电路方程的表面电荷密度(sigma0)和粒子胞模型的等离子体密度(rho),得到泊松方程的Dirichlet边界条件。采用二阶中心差分格式求解了等离子体电势的空间分布。得到的极板电位可以作为广义外电路方程组的Robin边界条件。在该模型中,广义外电路与等离子体之间的松耦合是通过边界条件实现的,系统基于电荷守恒定律和能量守恒定律是完全自洽的。以不同外部电路下的电容耦合等离子体(CCP)为例进行了仿真,验证了模型的性能。该模型可用于研究不同外部电路结构和参数对等离子体放电的影响,并可用于任何由电极驱动的等离子体源,如CCP、一些真空电子器件和Z箍缩。

理学硕士:

78A55型 光学和电磁理论的技术应用
78A30型 静电学和静磁学
78M20型 有限差分法在光学和电磁理论问题中的应用
65升12 常微分方程的有限差分和有限体积法
65N75型 涉及偏微分方程边值问题的概率方法、粒子方法等
82D10号 等离子体统计力学

软件:

罗德斯
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全文: 内政部

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