CCRF等离子体击穿中的非线性功率吸收：从对称到非对称配置的转变

本 work延续了前期关于低压capacitively coupled radio-frequency等离子体非线性动力学的研究，关注等离子体中电子功率吸收机制在不同几何非对称配置下的行为。我们采用全动力学电静学1d3v粒子-in-Cell/蒙特卡罗碰撞仿真，在球形几何中进行了系统性调查。通过系统性改变内电极半径和电极间隙距离，我们分析了几何非对称性对关键等离子体属性（包括电子密度、功率吸收、电子动力学和电流特征）的影响。核心关注点是累积功率密度作为能量沉积的诊断工具。在强非对称配置下，累积电子功率密度在sheath膨胀期间表现出离散的阶梯式增长，对应于连续电子束的加速，这些非线性特征直接关联到等离子体谐振激励和由电子束驱动的增强功率吸收。相比之下，更对称的配置显示较平滑、更对称的累积功率演化，表明两侧sheath之间能量传递更均衡， nonlinearity较小。时、空间分辨的累积功率、电流波形和高能电子密度诊断揭示了非对称性在塑造电子约束和束驱动功率吸收中的关键作用。这些发现表明，等离子体几何实际上是影响能量沉积的重要设计参数，在反应堆的设计和建造阶段时必须予以考虑。