한국진공학회지 (Journal of the Korean Vacuum Society)

한국진공학회 (The Korean Vacuum Society)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

침-평판 전극 사이에서 중간 압력 질소 방전의 시뮬레이션

Numerical Simulation of Nitrogen Discharge at Medium Pressure between Point-Plane Electrodes

  • 고욱희 (한서대학교 컴퓨터응용물리학과) ;
  • 박인호 (인천대학교 물리학과)
  • Koh, Wook-Hee (Department of Computer and Physics, Hanseo University) ;
  • Park, In-Ho (Department of Physics, University of Incheon)
  • 발행 : 2008.11.30
PDF 다운로드
⟨ 이전 논문 다음 논문 ⟩

초록

준 2차원 수치적 모델을 사용하여 침-평판(point-plane)형의 전극 사이에 있는 중간 압력 질소의 방전에 대한 시뮬레이션을 수행하였다. 이 모델에서는 전자와 이온에 대한 연속방정식을 풀어 시. 공간적으로 변하는 전하분포를 계산하고, 공간 전하 분포의 변화에 따라 결정되는 전기장은 푸아송 방정식을 풀어 얻는다. 연속 방정식은 FCT (Flux-corrected transport) 알고리즘과 FEM (Finite Element Method) 방법을 적용하여 수치적으로 다루어 졌다. 50Torr 압력에서의 질소 방전에 대한 시뮬레이션 결과는 중간 압력 질소 방전의 물리적 특성에 관한 상세한 이해를 제공한다. 또 계산 결과와 실험 결과[1]와의 비교는 정성적으로 잘 일치하는 것을 보여 준다.

The numerical simulation of point-to-plane discharge of nitrogen at medium pressure has been achieved by a quasi-2d numerical model. In the model, we calculate the distributions of electric charges which are varying as temporal and space and determine the electric field depending on space charge distribution by solving Poisson's equation. The continuity equations are treated numerically by using FCT (Flux-Corrected Transport) Algorithm and FEM (Finite Element Method). The numerical simulation results make us to understand the physical characteristics of nitrogen discharge at 50 torr. The comparison with experimental results[1] shows a good qualitative agreement.

키워드

참고문헌

  1. A. E. Ercilbengoa, J. F. Loiseau and N. Spyrou. J. Phys. D: Appl. Phys. 33, 2425 (2000) https://doi.org/10.1088/0022-3727/33/19/313
  2. E. E. Kunhart and Y. Tzeng, Phys. Rev 38, 1410 (1988) https://doi.org/10.1103/PhysRevA.38.1410
  3. R. Morrow and J. J. Lowke, J. of Phys. D: Appl. Phys. 30, 614 (1997) https://doi.org/10.1088/0022-3727/30/4/017
  4. A. A. Kilikovsky, J. of Phys. D: Appl. Phys. 30, 1515 (1997) https://doi.org/10.1088/0022-3727/30/10/019
  5. W. H. Koh, I. H. Park, J. Kor. Phys. Soc. 41, 920 (2002)
  6. 엄환섭, 한국진공학회지, 15, 117 (2006)
  7. A. E. Ercilbengoa, N. Spyrou and J. F. Loiseau, J. Phys. D: Appl. Phys. 34, 584 (2001) https://doi.org/10.1088/0022-3727/34/1/301
  8. 박승자, 박인호, 고욱희, 한국진공학회지, 13, 132, (2004)
  9. S. Potamianou, N. Spyrou and J. F. Loiseau, J. Phys. D: Appl. Phys. 35, 1373 (2002) https://doi.org/10.1088/0022-3727/35/12/313
  10. J. P. Borris and D. L. Book, J. Comput. Phys. 11, 38 (1973) https://doi.org/10.1016/0021-9991(73)90147-2
  11. A. J. Davies, C. S. Davies and C. J. Evans, Proc. IEEE. 118, 816 (1972)
  12. J. Dutton, J. Phys. Chem. Ref. Data 4, 664 (1975)
  13. S. C. Brown, Basic Data of Plasma Physics, (Cambridge, NA: MIT, 1966)
  14. N. Satto, J. Phys. D: Appl. Phys. 13, L3 (1980) https://doi.org/10.1088/0022-3727/13/1/002
  15. Yu. P Raizer, Gas Discharge Physics, (Berlin: Springer, 1991)
  16. I. Langmuirr, Phys. Rev. 33, 954 (1991) https://doi.org/10.1103/PhysRev.33.954
  17. 고욱희, 박인호, 한국진공학회지, 17, 511 (2008) https://doi.org/10.5757/JKVS.2008.17.6.511