Ar/Ne,He/Ne,Ne/N_2,O_2混合气体直流放电及PIC模拟分析

通过对混合气体氩和氖(Ar/Ne),氦和氖(He/Ne)以及氖和氮、氧气(Ne/N2,O2)直流辉光放电分析,结合等离子体粒子模拟实验(PIC),模拟分析了Ar/Ne、He/Ne、Ne/N2,O2在直流高压500V^1000V,低气压0.5Torr^1Torr,几种混合气体的直流辉光放电过程。通过模拟实验分析和阐述了混合气体电离后各种离子、电子、二次电子的动能、密度、相空间以及空间和能量分布。分析这些物理参量,能合理地解释按一定比例混合气体氩、氖、氦、氮气、氧气的直流辉光放电现象,在一定程度上,为各种填充气体的霓虹灯工艺提供了一定的理论参考。

圆柱体的外系统电磁脉冲模拟

为深入研究具有复杂角分布和能谱分布的系统电磁脉冲(SGEMP)的规律和特性,利用三维全电磁粒子模拟(PIC)程序,并添加相应功能模块——用蒙特卡洛方法实现电子发射的余弦角分布和指数能谱分布。模拟计算光电子由圆柱端面向外发射引起的SGEMP模型,选取2组X射线数据进行计算,并与文献估算结果进行对比。2次计算所得结果量级都与文献结果一致,说明本程序可用于深入研究各种SGEMP问题,为抗核加固和SGEMP效应研究提供基础数据。

电子回旋共振放电物理过程的数值模拟进展

本文对电子回旋共振(ECR)放电及ECR等离子体特性模拟中的三种模型:粒子模型、流体模型、混合模型进行了综述、总结和对比,并应用PIC/MCC方法中的电磁模型,对ECR放电电离过程进行了准三维模拟,得出了部分ECR放电的电离特性。

Ar射频放电特性随时间演化的PIC／MCC模拟

采用等离子体粒子模拟方法(PIC/MCC)方法对一维模型模拟了容性耦合等离子体(CCP)源放电过程中等离子体的动力学行为。在模拟氩气放电的过程中,综合考虑了电子与Ar之间的弹性碰撞、激发、电离以及Ar与Ar+之间的弹性碰撞和电荷交换过程。由模拟结果可知,射频极板附近鞘层区域在极短时间内形成,其厚度随着时间的增加而增厚;而射频极板处的粒子通量随着时间的增加逐渐减小。经过一段时间后,射频极板处平均粒子通量、平均电流以及鞘层平均厚度逐渐趋于平衡。在鞘层区域电流主要由位移电流构成,在等离子体区域电流主要由传导电流贡献。最后讨论了达到平衡态后等离子体密度、电势、电场强度和能量的空间分布情况。