用限速粒子模拟计算氩的帕邢曲线
等离子体物理
2021-07-28 v2 计算物理
摘要
在引入碰撞后，限速粒子模拟（SLPIC）方法成功计算了氩的帕邢曲线。模拟建模了充满氩的电容器中的电子级联过程，包括电子-中性粒子电离、电子-中性粒子弹性碰撞、电子-中性粒子激发以及离子诱导二次电子发射。在电击穿中，离子与电子运动的时间尺度差异使得传统粒子模拟（PIC）方法计算缓慢。为减小该时间尺度差异并加速计算，我们采用了 SLPIC——一种限制模拟中最快电子速度的时域算法。SLPIC 算法便于对动力学、二次发射和碰撞进行直接、全动力学的处理。SLPIC 与 PIC 同样精确，但运行速度最高快 200 倍。SLPIC 在三个数量级的压力范围内准确计算了氩的帕邢曲线。
引用
@article{arxiv.2103.12194,
title = {Computing the Paschen curve for argon with speed-limited particle-in-cell simulation},
author = {Joseph G. Theis and Gregory R. Werner and Thomas G. Jenkins and John R. Cary},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.12194},
year = {2021}
}
备注
17 pages, 2 figures