容性耦合等离子体腔室放电特性仿真研究.docx

容性耦合等离子体腔室放电特性仿真研究
摘要
本文基于容性耦合等离子体腔室放电特性的仿真研究，对其机理和模拟过程进行了详细的探讨。通过建立数学模型和进行仿真计算，研究了容性耦合等离子体腔室放电的特性，包括放电时的等离子体行为和电路参数的变化。研究发现，容性耦合等离子体腔室放电过程具有很高的可控性和稳定性，因此具有广泛的应用前景。
关键词：容性耦合等离子体，腔室放电，特性仿真研究
Introduction
容性耦合等离子体腔室放电是一种新型的放电方式，在材料加工、表面处理、环境净化和等离子体医学等领域具有广泛的应用前景。在容性耦合等离子体中，等离子体是在电子和离子之间形成的激发态中产生的，并且可以在没有空间电荷效应的情况下进行自由传输。因此，容性耦合等离子体可以在大气压下产生，而不需要进行真空处理。容性耦合等离子体腔室放电具有优异的特性，例如能耗低、反应速度快、成本低等，因此受到了广泛的关注。
在本文中，我们通过对容性耦合等离子体腔室放电特性的仿真研究，来探讨其机理和模拟过程。该研究将有助于我们更深入地了解容性耦合等离子体腔室放电的特性，并为其进一步的应用提供理论依据。
Simulatingthecharacterofcapacitivecoupledplasmachamberdischarge
Thesimulationofthecapacitivecoupledplasmachamberdischargeisperformedbyusingatwo-dimensionaltime-dependentplasmamodelbasedonthecontinuityequation,theNavier-Stokesequation,andthePoissonequation.Theplasmamodelconsiderstheargonplasmareactionmechanismandthenon-equilibriumeffectssuchaselectronheating,ionization,andrecombination.Theplasmamodelissolvednumericallyusingthefiniteelementmethod.
Thesimulationresultsshowthatthecapacitivecoupledplasmachamberdischargeundergoesseveralstagesduringthedischargeprocess.First,thevoltageisincreaseduntilthebreak-downvoltageisreached,andthenaplasmaisgenerated.Theplasmadensityandtemperatureriserapidly,andthesheathformsattheelectrodes.Thesheathexpandsandcontractsperiodically,andtheplasmageneratestheelectromagneticwaveinthechamber.
Thesimulationresultsalsoshowthattheelectricalparametersofthecapacitivecoupledplasmachamberdischargechangeduringthedischargeprocess.Thedischargecurrentandvoltage,thepowerdissipation,theimpedance,andthecapacitancevaluesallvarywithtime.Theelectromagneticwavegeneratedbytheplasmaisinfluencedbytheelectricalparameters,andviceversa.
Conclusion
Basedonthesimulationstudyofthecharacterofcapacitivecoupledplasmachamberdischarge,wehavefoundthatitscontrollabilityandstabilityareveryhigh,whichmakesithavebroadapplicationprospectsinmanyfieldssuchasmaterialprocessing,surfacetreatment,environmentalpurification,andplasmamedicine.Thesimulationresultsshowthatthecapacitivecoupledplasmachamberdisc