理想多极共振探针的动力学模拟
等离子体物理
2022-08-24 v1
摘要
主动等离子体共振光谱（APRS）是一种工艺兼容的等离子体诊断方法，它利用等离子体在或近电子等离子体频率处共振的天然能力。多极共振探针（MRP）是 APRS 的一种特定设计，具有高程度的几何与电对称性。MRP 的原理可基于一种特别适合理论研究的理想化几何来描述。在几 Pa 或更低的压强区间，动力学效应变得重要，这是 Drude 模型无法预测的。因此，本文建立了理想化 MRP 与等离子体相互作用的动力学模型。所提方案揭示了等离子体的动力学行为，能够解释动力学效应对共振结构的影响。类似于粒子网格法，谱动力学方法迭代确定每个粒子位置处的电场，但无需使用任何数值网格。优化后的解析模型保证了模拟的高效率。最终，本工作有望弥补 Drude 模型的局限，尤其对于确定由动力学效应引起的纯无碰撞阻尼。提出了由半高宽确定电子温度的公式。
引用
@article{arxiv.2111.13072,
title = {Kinetic Simulation of the Ideal Multipole Resonance Probe},
author = {Junbo Gong and Michael Friedrichs and Jens Oberrath and Ralf Peter Brinkmann},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.13072},
year = {2022}
}