低压等离子体 PVD 中的辉光放电：数学模型与数值模拟
等离子体物理
2015-03-17 v2 数学物理
math.MP
流体动力学
摘要
本文分析了工业设备中低压等离子体辉光放电问题，涉及不同形状的腔室以及压力、电势等各种工作参数。所描述的模型基于双电极交流配置的静态近似，以及正离子和电子电流密度的漂移扩散近似。详细讨论了所施加的边界条件，并完整描述了数学模型。对简单的一维模型和两个不同的二维模型进行了数值模拟，这两个二维模型对应于工业设备的两种不同设置。较简单的案例由一个径向对称的腔室组成，带有一个基于直流发电机的中心电极（阴极）。在此情况下，钢制腔室充当阳极。第二个模型涉及最常见设备配置的二维水平截面，带有连接到交流发电机的两个电极。该案例采用“准静态”近似处理。这三个模型表现出一些共同行为，特别包括预期的特征，如暗区、辉光区域和广阔的“等离子体区域”。此外，这三个模型与先前发表的一维和简化二维模型的结果，以及完整三维案例的一些初步结果显示出一些相似性。
引用
@article{arxiv.1012.1170,
title = {Glow discharge in low pressure plasma PVD: mathematical model and numerical simulations},
author = {Alessandro Speranza and Luigi Barletti and Luca Meacci and Stefano Fanfani and Iacopo Borsi and Alessandro Monti},
journal= {arXiv preprint arXiv:1012.1170},
year = {2015}
}
备注
16 pages, 11 figures, in press