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摘要：本发明公开了一种中性气体容性耦合放电等离子体的数值模拟方法，该方法包括：步骤1、根据腔室中性气体流动构建相应的中性粒子仿真模型，采用直接模拟蒙特卡洛法模拟中性粒子运动，输出流场信息；步骤2、根据中性气体容性耦合放电产生的带电粒子构建相应的带电粒子仿真模型，采用粒子网格法，初始化带电粒子均匀分布于仿真空间中；步骤3、采用泊松方程计算格点上的电势和电场分布；步骤4、通过权重函数将格点上的电场累加到粒子位置，推动粒子运动；步骤5、采用蒙特卡洛方法处理粒子间的碰撞；步骤6、重复步骤2到步骤5，在每个时间步长内更新格点电场和粒子属性，直至达到稳态，输出粒子能量、速度、角度等分布。

主权项：1.一种中性气体容性耦合等离子体放电的数值模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、对腔室内的流动中性气体构建相应的中性粒子仿真模型，并对腔室建立网格模型并进行网格划分，模拟中性粒子运动并得到流场信息；步骤2、对中性气体容性耦合放电产生的带电粒子构建带电粒子仿真模型，对腔室进行重新网格划分，初始化具有初始速度的带电粒子均匀分布于网格空间中；步骤3、在当前时刻，通过权重函数将每个网格内的带电粒子电荷分配到该网格四周的格点上，并在腔室模型的底部边界施加驱动电压，计算得到网格格点上的电场分布；步骤4、通过权重函数将格点上电场累加到对应网格内的带电粒子上，推动带电粒子在单位时间内的运动，更新带电粒子的速度和位置信息；步骤5、遍历所有带电粒子，判断带电粒子与中性粒子是否发生碰撞，若碰撞发生，则更新带电粒子碰撞后的速度信息；步骤6、重复步骤2到步骤5，在每个单位时间内更新格点的电场和带电粒子的速度及位置信息，直至达到稳态，获取粒子的属性分布；在步骤3中，需将带电粒子的电荷分配到对应网格的格点上，遍历所有带电粒子，对每一个带电粒子均有： 其中，rp,zp分别为第p个带电粒子在径向和轴向的位置，dr,dz分别为对应方向上的网格长度，i,j分别为di,dj取整的值，则该粒子对应的四个格点分别为i,j,i+1,j,i,j+1和i+1,j+1，hr表示带电粒子在r方向上距离格点i,j的距离，hz表示带电粒子在z方向上距离格点i,j的距离；通过以下权重函数将网格内的带电粒子电荷分配到相应格点上： 其中，chgi,j，chgi+1,j，chgi,j+1，chgi+1,j+1表示格点i,j，i+1,j,i,j+1和i+1,j+1上累积的电荷量，其初始值为零；在步骤4中，带电粒子所在位置的电场由周围对应的四个格点i,j,i+1,j,i,j+1和i+1,j+1处的电场通过权重函数累加得到： 其中，Ep表示第p个带电粒子所在位置的电场，Ei,j，Ei+1,j，Ei,j+1，i+1,j+1表示格点i,j，i+1,j,i,j+1和i+1,j+1处的电场。

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百度查询： 东南大学 一种中性气体容性耦合等离子体放电的数值模拟方法