The dynamics of the plasma boundary sheath
- In der vorliegenden Arbeit wird ein mathematisches Modell zur effizienten, kinetisch selbst-konsistenten Simulation von DC- und RF-modulierten Plasmarandschichten für alle technisch relevanten Regime vorgestellt. Das "Ensemble-in-spacetime" (EST) genannte Modell beschreibt die Ionendynamik mit kinetischen Gleichungen, sowie die Elektronendynamik mit der Boltzmann-Relation. Geschlossen wird das System durch die Poisson-Gleichung für das elektrische Feld. Im Gegensatz zu Particle-in-Cell (PIC) folgt EST nicht der zeitlichen Entwicklung der Lösung, bis ein periodischer Zustand erreicht wird, sondern sucht im Raum aller periodischen Zustände der Randschicht nach einer Lösung der Bewegungsgleichung. Dies führt zu einer drastischen Reduktion des Rechenaufwands im Vergleich zum klassischen PIC. Vergleiche des EST-Modells mit PIC-Simulationen, analytischen Modellen und Messungen zeigen sehr gute Übereinstimmungen.
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| Author: | Mohammed Ahmed Shihab |
|---|---|
| URN: | urn:nbn:de:hbz:294-39037 |
| Document Type: | Doctoral Thesis |
| Language: | English |
| Date of Publication (online): | 2013/11/21 |
| Date of first Publication: | 2013/11/21 |
| Publishing Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek |
| Granting Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik |
| Date of final exam: | 2013/07/03 |
| Creating Corporation: | Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik |
| GND-Keyword: | Simulation; Plasmarandschicht; Poisson-Gleichung; Boltzmann-Gleichung; Bewegungsgleichung |
| Dewey Decimal Classification: | Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Elektrotechnik, Elektronik |
| Licence (German): |  Keine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht |
