低气压射频放电中气体压强对放电特性的影响
发布时间：2021-08-05 16:51
因工业进步、生活水平改善,使人们在工作生活中对材料多样性的需求与日俱增,为了满足抗磨、耐热、高温和高硬度等多种要求,就需要不断研制出各种符合人们所需的新型材料,考虑到成本及各方面因素人们尝试在一般的材料上面进行表面处理来提高其应用性能,避免腐蚀和磨损等常见问题,大幅度改善材料的使用时间。材料表面改性技术是目前材料研究中的热点,它可以在一些材料普通的金属基材表面上形成合金层,替代价格昂贵的合金材料,明显降低了生产中所用到的成本。因性能优越和价格低廉等优点,等离子体表面改性处理已经成为科学研究领域的一个重要的研究方向,在金属材料和半导体材料表面改性领域应用非常广泛。材料表面改性主要采用低温等离子体表面改性技术。低气压射频辉光放电很容易产生等离子体,并且耗能低。因此,很多材料表面改性都采用低气压射频辉光放电技术。在这种气体放电中,气体压强对放电特性有着至关重要的影响。系统深入地研究气体压强对放电特性的影响对提高其应用效率起着至关重要的作用。对这种气体放电的放电特性进行数值模拟研究是一个方便、有效的途径。基于等离子体流体理论和漂移扩散近似,本文对低气压射频辉光放电产生的等离子体建立了一维流体模...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景和研究意义
1.2 等离子体的概念
1.2.1 等离子体的定义
1.2.2 等离子体的分类
1.2.3 等离子体的一般描述方法
1.3 气体放电的概念与分类
1.4 辉光放电的原理分析
1.4.1 辉光放电的产生与典型条件
1.4.2 辉光放电过程中粒子的运动
1.5 本文的研究内容及目的
2 等离子体放电的数值研究方法与流体模型的建立
2.1 基本物理模型
2.1.1 模拟对象及模型基本假设
2.1.2 模型方程
2.2 流体模型的计算方法
2.2.1 分量方程
2.2.2 初始条件和边界条件
2.2.3 无量纲化
2.2.4 差分格式
2.2.5 计算步骤
2.3 本章小结
3 低气压射频放电中气体压强对放电空间分布的影响
3.1 引言
3.2 数值结果与讨论分析
3.2.1 离子密度和电子密度的空间分布
3.2.2 电场和电势的空间分布
3.2.3 电子温度和电离率的空间分布
3.2.4 电子压强加热、电子欧姆加热、电子加热以及电子能量损失的空间分布
3.3 本章小结
4 低气压射频放电中气体压强对放电演化特性的影响
4.1 引言
4.2 数值结果与讨论
4.2.1 对离子密度演化特性的影响
4.2.2 快速增长阶段中放电演化特性的影响
4.2.3 稳态阶段中放电演化特性的影响
4.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Effects of gas pressure on plasma characteristics in dual frequency argon capacitive glow discharges at low pressure by a self-consistent fluid model[J]. 赵璐璐,刘悦,Tagra Samir. Chinese Physics B. 2017(12)
[2]Effect of driving frequency on electron heating in capacitively coupled RF argon glow discharges at low pressure[J]. Tagra Samir,刘悦,赵璐璐,周艳文. Chinese Physics B. 2017(11)
[3]我国低温等离子体研究进展（Ⅰ）[J]. 江南. 物理. 2006(02)
博士论文
[1]低温气体放电现象的数值研究[D]. 李弘.中国科学技术大学 2002
硕士论文
[1]细长圆管内低气压氩气射频辉光放电中放电结构的数值研究[D]. 李力波.大连理工大学 2017
[2]低气压射频氩气辉光放电等离子体物理特性的数值研究[D]. 刘倩.大连理工大学 2015
[3]低气压辉光放电等离子体模拟与特性研究[D]. 付强新.西安电子科技大学 2013
本文编号：3324113
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景和研究意义
1.2 等离子体的概念
1.2.1 等离子体的定义
1.2.2 等离子体的分类
1.2.3 等离子体的一般描述方法
1.3 气体放电的概念与分类
1.4 辉光放电的原理分析
1.4.1 辉光放电的产生与典型条件
1.4.2 辉光放电过程中粒子的运动
1.5 本文的研究内容及目的
2 等离子体放电的数值研究方法与流体模型的建立
2.1 基本物理模型
2.1.1 模拟对象及模型基本假设
2.1.2 模型方程
2.2 流体模型的计算方法
2.2.1 分量方程
2.2.2 初始条件和边界条件
2.2.3 无量纲化
2.2.4 差分格式
2.2.5 计算步骤
2.3 本章小结
3 低气压射频放电中气体压强对放电空间分布的影响
3.1 引言
3.2 数值结果与讨论分析
3.2.1 离子密度和电子密度的空间分布
3.2.2 电场和电势的空间分布
3.2.3 电子温度和电离率的空间分布
3.2.4 电子压强加热、电子欧姆加热、电子加热以及电子能量损失的空间分布
3.3 本章小结
4 低气压射频放电中气体压强对放电演化特性的影响
4.1 引言
4.2 数值结果与讨论
4.2.1 对离子密度演化特性的影响
4.2.2 快速增长阶段中放电演化特性的影响
4.2.3 稳态阶段中放电演化特性的影响
4.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Effects of gas pressure on plasma characteristics in dual frequency argon capacitive glow discharges at low pressure by a self-consistent fluid model[J]. 赵璐璐,刘悦,Tagra Samir. Chinese Physics B. 2017(12)
[2]Effect of driving frequency on electron heating in capacitively coupled RF argon glow discharges at low pressure[J]. Tagra Samir,刘悦,赵璐璐,周艳文. Chinese Physics B. 2017(11)
[3]我国低温等离子体研究进展（Ⅰ）[J]. 江南. 物理. 2006(02)
博士论文
[1]低温气体放电现象的数值研究[D]. 李弘.中国科学技术大学 2002
硕士论文
[1]细长圆管内低气压氩气射频辉光放电中放电结构的数值研究[D]. 李力波.大连理工大学 2017
[2]低气压射频氩气辉光放电等离子体物理特性的数值研究[D]. 刘倩.大连理工大学 2015
[3]低气压辉光放电等离子体模拟与特性研究[D]. 付强新.西安电子科技大学 2013
本文编号：3324113
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/wulilw/3324113.html
