Points forts de COMSOL Multiphysics^® 6.2

Nouveautés du module Plasma

Pour les utilisateurs du module Plasma, la version 6.2 apporte la possibilité d'utiliser une étape d'étude Frequentiel-stationnaire pour les modèles de plasmas micro-ondes, une nouvelle fonctionnalité Groupe de réactions pour ajouter aisément des réactions chimiques aux plasmas, et la possibilité de résoudre la conservation d'énergie des espèces massives dans les modèles globaux. Découvrez ces nouveautés plus en détail ci-dessous.

Stabilité accrue pour les plasmas micro-ondes

Il est désormais possible d'implémenter l'étape d'étude Fréquentiel-stationnaire dans les modèles de plasma micro-ondes, réduisant considérablement le temps de calcul. Cette formulation utilise une combinaison de réglages spécifiques pour le solveur et paramètre la puissance d'entrée du réacteur à plasma au lieu de sa puissance déposée, permettant d'obtenir des modèles de plasma micro-ondes plus stables. Cette étape d'étude est utilisée dans le nouveau tutoriel Microwave Cavity Plasma Reactor et dans la version mise à jour du tutoriel Dipolar Microwave Plasma Source.

Un réacteur plasma à micro-ondes fonctionnant à l'hydrogène, extrait du nouveau modèle Microwave Cavity Plasma Reactor.

Groupe de réactions

Une nouvelle fonctionnalité Groupe de réactions permet de saisir un grand nombre de réactions d'espèces massives dans un tableau, facilitant l'ajout de réactions chimiques aux plasmas. Les entrées peuvent être ajoutées manuellement, importées à partir d'un fichier ou ajoutées automatiquement à l'aide de l'add-in Plasma Chemistry. Le tutoriel Microwave Cavity Plasma Reactor utilise cette fonctionnalité pour ajouter des réactions impliquant des atomes et des molécules d'hydrogène.

Equation de conservation de l'énergie des espèces massives dans les modèles globaux

Avec la version 6.2, l'équation de conservation de l'énergie des espèces massives peut désormais être résolue dans les modèles globaux définis par des équations différentielles ordinaires (EDO). Cette fonctionnalité est utilisée pour étudier l'effet de la température du gaz lorsque l'on modélise la chimie du plasma à l'aide d'une approche à zéro dimension, ou d'une EDO. Il existe également des options pour évaluer la température du gaz alimentant le plasma et le transfert de chaleur sur les surfaces. Cette mise à jour est incluse dans le nouveau tutoriel Hydrogen Global Model Coupled with the Two-Term Boltzmann Equation.

Nouveaux tutoriels

La version 6.2 de COMSOL Multiphysics^® apporte de nouveaux tutoriels au module Plasma.

Microwave Cavity Plasma Reactor

Le modèle Microwave Cavity Plasma Reactor analyse un plasma d'hydrogène maintenu dans une cavité à micro-ondes à des pressions modérées. Ce modèle résout les équations de transport du plasma, qui sont entièrement couplées aux équations de Maxwell, à l'écoulement et au transfert de chaleur. Une chambre cylindrique à micro-ondes contient une cloche dans laquelle est créé un plasma d'hydrogène. Le réacteur est soigneusement conçu pour que le champ électrique ait une intensité maximale au-dessus d'un substrat et une intensité beaucoup plus faible à la surface de la cloche. Cette conception est nécessaire pour que le plasma conserve sa densité maximale au voisinage du substrat, même à haute puissance.

Nom de l'application:
microwave_cavity_plasma
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Hydrogen Boltzmann Analysis

Le modèle Hydrogen Boltzmann Analysis montre la distribution d'énergie électronique (EEDF) en limite haute fréquence et moyennée en temps. Le modèle illustre également les EEDF pour les instants correspondant à la queue de distribution la plus appauvrie et à la plus peuplée. Les simulations sont effectuées pour de l'hydrogène à 25 kPa avec un champ électrique réduit de 50 Td (Townsend) à 2,45 GHz.

Nom de l'application:
boltzmann_hydrogen
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Hydrogen Global Model Coupled with the Two-Term Boltzmann Equation

Le modèle Hydrogen Global détermine la fonction de distribution d'énergie électronique (logarithme en base 10) en fonction de l'énergie électronique et de la puissance absorbée par le plasma. Dans ce modèle, l'approximation à deux termes de l'équation de Boltzmann est résolue de manière auto-cohérente avec un modèle global de plasma d'hydrogène comprenant l'équation de la chaleur pour les espèces massives.

Nom de l'application:
hydrogen_global_model
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