血浆建模通常需要了解电子能量分布函数（EEDF）以及电子迁移率和扩散率等传输特性。为了通过Boltzmann方程准确地计算这些量，我们还必须知道电子密度（可能是所有受电子影响反应的物种的密度）。但是，电子（和物种密度）是血浆模型的输出，导致捕获22。让我们看一下如何使用示例应用程序克服这一挑战。
EEDF和血浆建模
虽然准确地对等离子体进行建模很重要（例如，要匹配实验结果），但我们也希望该模型尽可能简单。为了使模型保持简单，我们通常选择麦克斯韦人或druyvesteyn eedf和恒定的电子迁移率。然后可以使用爱因斯坦关系自动计算传输属性。然而，在低压排放下，EEDF通常会显着偏离麦克斯韦人EEDF。在较高的压力下，高加速场也可能导致非马克斯威尔分布。
对于更准确的EEDF形状，我们可以求解Boltzmann方程（通常为两项近似）。Coms188金宝搏优惠olMultiphysics®软件甚至为此提供了专用接口 - 适当地命名Boltzmann方程，两项近似界面。
Maxwell，Druyvesteyn和Boltzmann分布的比较，用于典型的氩气排放，平均电子能量为5 eV。
然后，我们遇到了捕获22。要使用Boltzmann方程计算EEDF，我们必须具有电子密度。这是血浆模型的结果，我们使用EEDF和运输属性解决了该模型。
我们如何摆脱这个循环？好吧，一种可能性是使用迭代过程。第一步是猜测平均电子密度，使用它来计算EEDFBoltzmann方程，两项近似界面。接下来，我们使用EEDF计算血浆模型，以获得新的平均电子密度。然后，我们必须重新计算EEDF，等离子体模型等。
一次执行此过程一次一步可能很烦人。一个更好的选择是使用应用程序构建器设计可自动化此过程的应用程序。让我们从应用程序库中探索一个这样的示例。
使用应用程序与非Maxwellian EEDF建模等离子体
要使用该应用程序，我们只需要对激发氩原子的电子密度和摩尔分数进行初始猜测。可以调整应用电压，反应器长度，气温和其他变量的值。我们还可以在右侧的电极上添加一个快速电路。接下来，我们选择所需的EEDF类型（Boltzmann，Maxwellian，Druyvesteyn或Personizate）。
当我们单击计算全部按钮，该应用自动在计算血浆模型和EEDF模型之间进行交替。每次，等离子体模型的计算平均电子密度都用作确定新EEDF的输入参数。这一直持续到计算血浆模型之前和之后平均电子密度的偏差低于用户定义的值。另外，我们只能通过单击一个仅计算Boltzmann按钮或仅计算血浆按钮分别。
至于我们的结果，我们获得了等离子体物种密度，例如电子和离子密度以及电子温度。还显示了不同平均电子能的EEDF和电子传输性能。使用EEDF处于指定位置标签下Boltzmann分析，我们可以检查反应器几何形状中每个点的EEDF，并将计算的EEDF与Maxwellian EEDF进行比较。此外，该应用程序评估物种密度和平均电子能量的平均值。
基础等离子体和EEDF模型
让我们看一下基础模型。要用非Maxwellian EEDF对等离子体进行建模，我们需要两个模型：
- 血浆模型
- 计算EEDF的模型
该应用中使用的等离子体模型是一个简单的1D发光放电模型，类似于该模型应用程序库。血浆反应器的左电极接地，同时施加右侧电压。我们设置了应用程序中该电压的值（以及其他参数，例如反应器长度，气压和温度）。
模型树等离子体界面。
我们还使用简单的1D模型来计算EEDF。在这里，X- 轴不代表空间坐标，而是电子能量。然后，我们对平均电子能量进行参数扫描。例如，此模型与Argon Boltzmann分析教程。
模型树Boltzmann方程，两项近似界面。
重要的是要注意，该应用使用反应器中的平均电子密度来计算EEDF。因此，EEDF仅取决于放电的平均特性。实际上，应在反应堆几何形状中的每个点计算EEDF。计算将非常昂贵，因此在此示例中可以避免。
了解有关使用COMSOLMultiphysics®的血浆建模的更多信息188金宝搏优惠
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评论（3）
Siva PM
2018年3月4日我怎么知道横截面导入数据反应和格式？
安妮特·帕尔（Annette Pahl）
2018年3月5日许多横截面可在线提供，例如在LXCAT网站上（https://fr.lxcat.net/home/）。有关格式的更多信息，请参见“导入碰撞横截面数据”部分的“等离子模块用户指南”，第33-36页（版本5.3a）。
Zhumei Sun
2018年5月9日有空气的横截面数据吗？或者我必须从组成物种，氧气和氮中产生它，comsol可以做到吗？188金宝搏优惠我看到了在空气中排放的示例，其中A用作“空气分子”。我想知道如何通过Bolztmann分析获取运输数据和横截面。谢谢。