1-15个大气压下纯SF6流注中光电离的计算模型
等离子体物理
2025-12-17 v2
摘要
光电离在实现SF6流注模拟的准确定量预测中起着至关重要的作用，但精确的SF6光电离模型仍然有限，这促使了本文的研究。首先，我们开发了一个SF6光电离的计算模型，并提供了详细的理论建模过程，以及实验与模拟之间的比较。我们提供了在1-15个大气压的全面压力范围内模型参数的简明总结，以供直接参考。然后，我们针对简化方法进行了比较研究。结果表明，所提出的模型有效地捕捉了SF6光电离的非局部效应，增强了空间数值收敛性和流注结构的准确性。最后，我们通过将光电离源项Sph乘以一个因子50（50*Sph）来人为地增加光电离强度，并相对于基线强度进行了比较研究。关于击穿电压预测，50*Sph导致正流注的击穿电压被显著低估，引入大于0.5 kV的误差，而对负流注的影响很小。关于流注传播动力学，正流注头部的半径表现出明显的收缩，而50*Sph减少了这种收缩，并显著降低了头部场强超过700 Td。相比之下，50*Sph对负流注的形态影响很小，并略微增强了头部场强，增幅小于30 Td。
引用
@article{arxiv.2505.04216,
title = {Computational Model for Photoionization in Pure SF6 Streamer at 1-15 atm},
author = {Zihao Feng and Liyang Zhang and Xiaobing Zou and Haiyun Luo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.04216},
year = {2025}
}