188金宝搏优惠comsol多物理学^®5.3a释放亮点

等离子体模块更新

对于等离子体模块的用户，comsol多物理学188金宝搏优惠^®版本5.3a带来了一个新的物理接口，用于建模电容耦合等离子订单的数量级比以前快，其中包括几个新功能和教程以演示功能。了解下面的这些等离子体更新。

用于建模的新物理接口电容耦合等离子体

新的等离子体，时间周期性已经添加了物理界面，用于建模具有明显更快的计算时间的电容耦合等离子体（CCP）。使用新方法计算周期性稳态解决方案，而不是在时间域中解决问题。物理界面将额外的维度附加到代表一个RF循环的基础数学方程式上，并在上述额外尺寸中强制实施周期性边界条件。这避免了必须解决数十万或数十万个RF循环，这通常需要很长时间才能到达周期性稳态溶液。这种新颖的方法维持模型的所有非线性，同时大大减少了计算时间：1D模型需要秒求解，而2D模型通常会在给定的功率输入中占用一个小时的顺序。与用comsol多物理在时域解决问题相比188金宝搏优惠^®，观察到以下速度（假设排放之前有50,000个RF循环到达其周期性稳态溶液）。

方面	大约时间（版本5.3）	大约时间（版本5.3a）
1d	10个小时	20秒
2d	2周	1小时

此外，这种新的建模方法具有以下优点：

1. 在额外的尺寸和基础几何形状上都可以在方程式本身中使用积分。这允许直接用固定功率而不是固定电压直接驱动触点和端子，这不仅对数值稳定性也很重要，而且对于发生alpha-to-gamma转变的放电也很重要。在这些情况下，给定的电压激发可以根据初始条件产生两种不同的解决方案。但是有了固定的功率，只有一个物理解决方案。同样，通常已知放电能力，而电极电势通常不知道。
2. DC自偏可以通过附加方程轻松计算，而不是传统方法中使用的临时方法。
3. 在操作条件上进行参数扫描非常容易，因为该问题在时域中无法解决。对于1D型号，只需几分钟即可扫除一系列功率，压力，频率等。
4. 匹配网络更容易包含在模型中，因此等离子体可以从L型匹配网络中驱动。此外，很容易在基本频率下计算血浆阻抗，这在设计匹配网络时很有用。
5. 血浆产生的谐波仍由该方法解决。模型中没有近似值。可以观察到排放电流中的这些谐波如何在与外电路驾驶时导致阻抗不匹配。
6. 该方法非常适合现代计算机体系结构，因为在每个时间步骤中都没有重新组装和分页。几乎所有时间都花在用直接求解器的稀疏矩阵进行分解，该矩阵高度平行，并且以非常高的触发器速率运行。

等离子，时间周期性接口的新功能

电激发

在新的建模时等离子体，时间周期性界面，电极可以用固定电压或固定电源驱动金属接触或者终端边界条件。此外，模型中可以包括任意数量的应用频率，并且可以独立指定每个频率的功率或电压。电极也可以由外部电路驱动；平行的RC电路，L-NETWORK或反向L-NETWORK。

次级排放

现在，由于表面上的入射离子通量或使用表现出横梁效应的二次电子的近似或统一模型，可以通过直接重新发射二级电子来包括次级发射。表现出光束效应的电子通常发生在低压和高功率处的排放。

要启用此功能，您必须单击显示模型构建器工具栏中的按钮，然后选择高级物理选项。在里面等离子体，时间周期性节点，a次要发射模型将出现部分，您可以在其中选择从表面（默认）或制服（comsol多物理学的5.3a版本中的新版本188金宝搏优惠^®软件）。当。。。的时候制服选择选项，您可以定义特征差距大小和梁的能量对于次级发射模型。

离子能分布函数

通常，在电容耦合等离子体进行建模时，您现在可以通过将等离子溶液与粒子跟踪模块相结合，从而计算离子能分布函数（IEDF）和离子角能分布函数（IAEDF）。

新教程模型：氩GEC CCP反应堆，2D

美国国家标准技术研究所（NIST）气态电子会议（GEC）CCP反应堆提供了一个标准化的平台，用于研究电容耦合等离子体。即使是最简单的等离子体模型也非常参与其中，因此2D示例有助于理解物理，而无需过多的CPU时间。使用新的等离子体，时间周期性物理界面，与文献中的测量和仿真相比，与氩气排放的周期性稳态解决方案计算出良好的一致性。

功率沉积的动画（w/m³）在GEC反应堆内。

电子密度的动画（1/m³）在GEC反应堆内。

GEC反应堆内电势（V）的动画。

应用程序库路径：
plasma_module/cacacitivery_coupled_plasmas/argon_gec_ccp

新教程模型：alpha到伽马过渡

电容耦合的RF放电可以根据排放功率在两个不同的方向下运行。在低功率制度中，称为α政权，电场振荡并创建电子。在高力量制度中，称为γ政权，放电主要由等离子体鞘内的电子雪崩持续。这是由由于电极的离子轰击而发出的二次电子引发的。这两个制度提出了可能对等离子体应用产生重要影响的根本差异。

在这个模型中，新的等离子体，时间周期性物理界面用于建模两个制度及其之间的过渡。对电子创造和电源的功率提出了结果，该电子被电子吸收，以说明这两个方案的主要特征。也就是说，需要一个低功率区域，其中需要更大的电压振幅来增加排放吸收的功率，以及一个高功率区域，在该区域中获得了高排放能力，以逐渐降低电压振幅。

应用程序库路径：
plasma_module/cacacitivery_coupled_plasmas/alpha_to_gamma_transition

新教程模型：计算2D CCP反应器中的离子能分布函数

血浆处理技术在行业中广泛用于修改表面的化学和物理性质。一些过程需要充满活力的离子轰击和高度的离子速度各向异性。因此，了解IEDF和表面的速度分散是很有价值的。在此教程模型中，计算电极表面的IEDF用于商用CCP反应器。将计算的IEDF与实验测量结果进行了比较，并找到合理的一致性。

应用程序库路径：
plasma_module/cacacitivery_coupled_plasmas/ccp_ion_energy_distribution_function_function_function

新教程模型：计算血浆阻抗

该教程模型演示了如何计算电容耦合等离子体的阻抗，在设计匹配网络时很有用。这时间周期性研究计算血浆的时间周期性解决方案。随后，将溶液转换为时域，然后称为快速傅立叶变换（FFT）求解器。这允许为给定的一组输入参数计算血浆阻抗。

应用程序库路径：
plasma_module/cacacitivery_coupled_plasmas/computing_plasma_impedance

新教程模型：阻抗匹配

该教程模型在高功率和低功率下驱动了L型匹配网络的电容耦合等离子体。在低功率下，当电流中的谐波处于低点时，以选定的功率值获得完美的匹配。进行扫描，进行功率，频率和压力，以检查其对匹配功率传递比和效率的影响。最后，在更高的功率范围内进行扫描，并且电流中相当大的谐波的存在导致阻抗不匹配。

应用程序库路径：
plasma_module/cacacitivery_coupled_plasmas/impedance_matching