放電の流体シミュレーション：アルゴン中の準安定原子の効果

準安定種を含む13.56 MHzアルゴン放電の1次元流体シミュレーションが、結合された放電/中性輸送反応系の例として実施されました。準安定状態の応答時間が遅いため（約10 ms）、結合システムの直接時間統合には収束するために約105 rfサイクルが必要です。これは計算時間が非常に長くなることを意味します。「加速」スキームがニュートン–ラフソン法を用いて収束を早めるために適用され、これにより計算時間が桁違いに短縮されました。圧力1 Torrの場合、準安定状態はモル分率が10−5未満であっても放電において主要な役割を果たすことが分かりました。特に、準安定（二段階）イオン化が放電を維持するための電子生成の主なメカニズムでした。バルク電場と電子エネルギーは低く、準安定状態を持たない場合と比較してバルクプラズマ中で消費される電力の割合は小さくなりました。これらの結果は、貴ガス放電であっても、放電シミュレーションにおいて中性輸送と反応を自己一貫した方法で考慮する必要があることを示唆しています。