对于低压、稳定等离子体的诊断,应用最多的仍然是探针法,其中以朗缪尔探针最为人们所熟悉。朗缪尔探针作为20世纪20年代出现的一种等离子体诊断方法及工具,具有设备简单,使用方便的特点,而且它的诊断能力也比较强,诊断得到的信息也比较丰富,适用的范围除主要在低温低压等离子体领域外还在逐渐扩大。朗缪尔探针设备简单的优点也带来了弊端,就是抗干扰性较差,采集数据的过程中很容易受到干扰。计算机的出现在世界范围内引起了科技革命,利用计算机技术进行复杂的数据处理已经成为一种趋势,数值模拟在科学研究中的地位和实用性已经凸显出来,关于朗缪尔探针的计算机数值模拟也在不断发展。本文以圆柱形朗缪尔探针为模型基础。建立一个PIC-MCC模型,将探针浸入Ar等离子体中,不考虑等离子体与预鞘层之间的“过渡层”,并且为了验证模型,将所得的低压Ar等离子体的模拟结果与Sternovsky等人的理论结果和实验结果进行比较。关于假设电子与离子的热能（温度）的比值问题和波尔兹曼电子分布也有所讨论。以往的学者都是采作传统的流体动力学模型或蒙特卡罗模型,这样在模型的建立上,就人为地增加了计算误差。与以往的研究不同之处是,本文采用PIC-MCC模型,用PIC法进行数值计算,用蒙特卡罗截面法处理碰撞过程,可以减小一些人为的误差,所以我们的模拟结果比理论分析更接近于实验研究的结果。
本文来源: https://www.lw50.cn/article/c46508b3f266d93004a8fee4.html