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Le jeudi 24 septembre à 11h
Michael Lieberman (Electrical Engineering and Computer Science Department, University of California, Berkeley)
Adventures in 2D PIC Simulations of Electronegative Discharges : (1) Double Layer Formation ; (2) Transport in Magnetized Discharges
le jeudi 24 septembre à 11h à Palaiseau, salle de réunion du CPHT
Two-dimensional (2D) particle-in-cell (PIC) simulations of low temperature electronegative (EN) discharges were conducted in two system geometries : (1) The formation of double layers (DL’s) was studied in a two-region system with rescaled oxygen cross sections. The DL’s form near the junction between a small source (heating) section connected to a larger downstream section, for pressures of 1–24 mTorr. A 1D double-layer model coupled with global particle and energy balances was developed. Time-varying wave phenomena coexisting with the DL were also observed. (2) The transport of positive ions, negative ions, and electrons was studied in a 20 mTorr magnetized oxygen-like discharge in rectangular geometry with approximately uniform electron temperature. A finite flux of electrons to the transverse wall was always observed. A 1D (transverse) model was developed, which mimics the axial wall losses by introducing a bulk loss frequency. PIC simulations were also performed using iodine-like cross sections with a hotter electron core connected to cooler transverse edge regions. The transverse electron losses were strongly reduced. A hot core/cold edge model was developed. For both system geometries, the PIC diagnostics allow the calculation of various plasma parameters, not easily measured in experiments, to be compared easily to the analytical models.
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