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微型微波驱动氮等离子体射流的建模及其与实验测量的比较

等离子体物理 2021-08-11 v1

摘要

MMWICP(微型微波感应耦合等离子体)是一种采用感应原理的新型等离子体源。最近 Klute 等人提出了该新装置的电磁场与功率平衡的数学模型。本工作中,该电磁模型与基于 Thorsteinsson 和 Gudmundsson 化学反应集并针对 MMWICP 几何结构定制的氮全局化学模型相耦合。该组合模型对压强 p=1000Pap=1000\,\mathrm{Pa}、气体温度 Tg=650\mbox1600KT_\mathrm{g}=650\mbox{-}1600\,\mathrm{K} 下的非热等离子体给出了定量描述。与已发表实验数据的比较表明,在高功率下的体积平均等离子体参数、放电的空间分布以及微波测量方面均具有良好一致性。此外,分析了吸收功率中容性与感性耦合的平衡。由此将电子密度 ne6.4 ⁣× ⁣1018m3n_\mathrm{e} \approx 6.4 \!\times\!10^{18} \, \mathrm{m}^{-3} 下的放电机制解释为具有容性与感性分量的 E/HE/H 混合模式。

关键词

引用

@article{arxiv.2105.07261,
  title  = {Modelling of a miniature microwave driven nitrogen plasma jet and comparison to measurements},
  author = {Michael Klute and Efe Kemaneci and Horia-Rugen Porteanu and Ilija Stefanovic and Wolfgang Heinrich and Peter Awakowicz and Ralf Peter Brinkmann},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2105.07261},
  year   = {2021}
}