محاسبه‌ی دما و چگالی پلاسمای تخلیه‌ی سد دی‌الکتریک با استفاده از کامسول

Abstract

شبیه ­سازی یک بعدی پلاسمای تخلیه ­ی سد دی­ الکتریک صفحه ­ای با استفاده از نرم­ افزار کامسول انجام شد. تأثیر ضخامت و ضریب دی ­الکتریک، ولتاژ و بسامد اعمال­ شده به الکترودها بر تغییرات دما و چگالی الکترون مورد مطالعه قرار گرفت. نتیجه­ های به دست آمده نشان داد که افزایش ولتاژ، بسامد، ضریب گسیل الکترون ثانویه ­ی الکترود و ضریب دی­ الکتریک باعث افزایش چگالی الکترون می­ شود درحالی که افزایش ضخامت دی­ الکتریک، چگالی الکترون را کاهش می­ دهد. افزایش ولتاژ از 5 تا kV 50، سبب افزایش چگالی الکترون از 10¹⁷×4 به <br /> ^3-m 10¹⁸×2_/3 شد، با افزایش بسامد از 20 تا kHz 50، چگالی الکترون از حدود 10¹⁷×96_/1 تا حدود ^3-m 10¹⁷×5_/3 افزایش یافت. در این شبیه ­سازی ­ها مشاهده­ شد که افزایش ولتاژ، بسامد و ضخامت دی ­الکتریک باعث افزایش دمای الکترون می­ شود درحالی که افزایش ضریب <br /> دی­ الکتریک و ضریب گسیل الکترون ثانویه ­ی الکترود، اثرهای متفاوتی دارند. از نتیجه­ های به دست آمده مشخص شد که بدون نیاز به اعمال ولتاژ و بسامد بالا؛ با تغییر جنس و ابعاد دی ­الکتریک و جنس الکترودها می­ توان چگالی الکترون را تا مرتبه ­ی ^3-m 10¹⁸ افزایش داد.