Two-dimensional modeling RF glow discharge at low pressure

• Autorzy: Habel E. , Kraloua B. , Hennad A.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2017.05.08

Warianty tytułu

PL

Dwuwymiarowe modelowanie wyładowania jarzeniowego RF przy niskim ciśnieniu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents a contribution to understand the fundamental properties of RF glow discharge based on numerical modeling. A fluid model with two dimensional based on the first three moments of Boltzmann equation, coupled with Poisson’s equation is used in this work. This equation system is written in cylindrical coordinates following the geometric shape of a plasma reactor. Our transport equation system is discretized using the finite volume approach and resolved by the exponential implicit scheme. In this work, we are used the time splitting method to resolve our system. The model allows us to obtain the axial and radial distributions parameters of the discharge at different times of Radio-Frequency cycle (RF). The principal parameters are the electronic density, ionic density, electric potential, electric field and electronic temperature.

PL

W artykule analizowane jest numerycznie wyładowanie jarzeniowe RF przy niskim ciśnieniu. Wykorztano model Płynu Dwuwymiarowego oparty na pierwszych trzech momentach w rówananiu Boltzmanna, w połączeniu z równania Poissona. Ten układ równań opisana we współrzędnych walcowych w reaktorze plazmowym. Określono główne parametry gęstości elektronowej, gęstości jonowej, potencjał elektryczny, pole elektryczne.

Słowa kluczowe

EN

RF glow discharge; fluid model; charged particle transport; time splitting method

PL

wyładowanie jarzeniowe RF; model cieczy; metoda dzielenie czasu

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 93, nr 5
• Strony: 34--39
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Habel E.

• Université des Sciences et de la Technologie d'Oran-Mohamed Boudiaf, USTO-MB, FGE-LMSE, BP 1505 El M’Naouer, 31000 Oran, Algeria

autor

Kraloua B.

• Université des Sciences et de la Technologie d'Oran-Mohamed Boudiaf, USTO-MB, FGE-LMSE, BP 1505 El M’Naouer, 31000 Oran, Algeria

autor

Hennad A.

• Université des Sciences et de la Technologie d'Oran-Mohamed Boudiaf, USTO-MB, FGE-LMSE, BP 1505 El M’Naouer, 31000 Oran, Algeria

Bibliografia

• [1] A. Bogaerts, The glow discharge: an exciting plasma, J. Anal. At. Spectrom. 14 (1999) 1375–1384
• [2] Yu Qian, Deng Yong Feng, Numerical study on characteristics of argon-radiofrequency glow discharge with varying gas pressure, Chin.Phys.Lett. Vol. 25(2008), No. 7,2569
• [3] M.H. Elghazaly, S. Solyman, Electron impact ionization and excitation rate coefficients in the negative glow region of a glow discharge, journal of Quantitative Spectroscopy & radiative Transfert 103(2007),260-271
• [4] B. Kraloua, A. Hennad, Multidimentional numerical simulation of glow discharge by using the N-BEE-Time splitting method, Plasma Science and Technology, Vol.14, Sep(2012), No.9
• [5] A. Luque, U. Ebert, Densitymodels for streamer discharges: Beyond cylindrical symmetry and homogeneous media, Journal of Computational Physics 231 (2012) 904-918
• [6] L. Scharfetter, H. K. Gummmel, IEEE Trans. Electron Devices, 64(1969), No.16
• [7] M. Meyyappan, J P. Kreskovsky, J. Appl. Phys ,68, 1506, 1990
• [8] C. Lee, D.B. Graves, M.A. Lieberman, et al. 1994, J.Electrochem, Soc., 141: 1546
• [9] I. Lee, D.B. Graves, Lieberman M A. 2008, Plasma Sources Sci. Technol. 17: 015018
• [10] N. Benaired, A. Hennad, ADBQUICKEST Numerical Scheme for Solving Multi-Dimensional Drift-Diffusion Equations, PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, ISSN 0033-2097, R. 90 NR 8/2014
• [11] D. B, Graves, J. Appl. Phys. 62,88 (1987).
• [12] H. Tebani, A. Hennad, three-dimensional modelling of the DC glow discharge using the second order fluid model, PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, ISSN 0033-2097, R. 89 NR 8/2013
• [13] Sang-Kyu Park and Demetre J. Economou . Appl. Phys. 68, 3904 (1990).

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).