Novità COMSOL Multiphysics^® versione 6.2

Aggiornamenti Plasma Module

Per gli utenti del Plasma Module, la versione 6.2 di COMSOL Multiphysics^® offre la possibilità di utilizzare la fase di studio Frequency-Stationary per i modelli di plasma a microonde, una nuova funzione Reaction Group per aggiungere facilmente reazioni chimiche ai plasmi e la possibilità di risolvere la conservazione dell'energia delle specie pesanti nei modelli globali. Continuate a leggere per scoprire tutti gli aggiornamenti.

Maggiore stabilità per i plasmi a microonde

È ora possibile implementare la fase di studio Frequency-Stationary nei modelli di plasma a microonde, riducendo significativamente il tempo di calcolo. Questa formulazione utilizza una combinazione di impostazioni del solutore e parametrizza la potenza di ingresso del reattore di plasma invece della sua potenza depositata, ottenendo modelli di plasma a microonde più stabili. È possibile vedere questa fase di studio in uso nel nuovo tutorial Microwave Cavity Plasma Reactor e in quello aggiornato Dipolar Microwave Plasma Source.

Reattore al plasma a microonde funzionante a idrogeno del nuovo modello Microwave Cavity Plasma Reactor.

Gruppo di reazione

La nuova funzione Reaction Group consente di inserire un gran numero di reazioni di specie pesanti in una tabella, facilitando l'aggiunta di reazioni chimiche ai plasmi. Gli input possono essere aggiunti manualmente, importati da un file o aggiunti automaticamente utilizzando l'add-in Plasma Chemistry. Il tutorial Microwave Cavity Plasma Reactor utilizza questa funzione per aggiungere reazioni che coinvolgono atomi e molecole di idrogeno.

Equazione di conservazione dell'energia delle specie pesanti nei modelli globali

Nella versione 6.2, l'equazione di conservazione dell'energia delle specie pesanti può ora essere risolta in modelli globali definiti da equazioni differenziali ordinarie, o ODE. Questa funzionalità può essere utilizzata per studiare l'effetto della temperatura del gas quando si testa la chimica del plasma con un approccio zero-dimensionale o ODE. Sono disponibili anche opzioni per valutare la temperatura del gas di alimentazione e il calore trasferito alle superfici. Questo aggiornamento è disponibile nel nuovo tutorial Hydrogen Global Model Coupled with the Two-Term Boltzmann Equation.

Nuovi tutorial

COMSOL Multiphysics^® versione 6.2 introduce i seguenti nuovi tutorial nel Plasma Module.

Microwave Cavity Plasma Reactor

Il modello Microwave Cavity Plasma Reactor risolve un plasma ad idrogeno sostenuto in una cavità a microonde a pressioni moderate. Questo modello risolve le equazioni di trasporto del plasma, che sono completamente accoppiate con le equazioni di Maxwell, la fluidodinamica e il trasferimento di calore. Una camera cilindrica a microonde contiene una campana di vetro in cui viene creato un plasma di idrogeno. Il reattore è stato accuratamente progettato in modo che il campo elettrico abbia la sua massima intensità sopra un substrato e un'intensità molto più bassa al contorno della campana. Questo design è necessario affinché il plasma mantenga la sua densità massima nella regione del substrato anche ad alta potenza.

Titolo in Application Library:
microwave_cavity_plasma
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Hydrogen Boltzmann Analysis

Il modello Hydrogen Boltzmann Analysis mostra la funzione di distribuzione dell'energia degli elettroni (Electron Energy Distribution Function, EEDF) nel limite di alta frequenza e come media temporale. Il modello mostra anche le EEDF per gli istanti di tempo corrispondenti alla coda più scarica e a quella più popolata. Le simulazioni sono state eseguite per l'idrogeno a 25 kPa con un campo elettrico ridotto di 50 Td (Townsend) a 2,45 GHz.

Titolo in Application Library:
boltzmann_hydrogen
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Hydrogen Global Model Coupled with the Two-Term Boltzmann Equation

Il modello Hydrogen Global mostra la funzione di distribuzione dell'energia degli elettroni (logaritmo in base 10) in funzione dell'energia degli elettroni parametrizzata per la potenza assorbita dal plasma. In questo modello, l'equazione di Boltzmann nell'approssimazione a due termini è risolta in modo autoconsistente con un modello globale per un plasma ad idrogeno che include l'equazione del calore delle specie pesanti.

Titolo in Application Library:
hydrogen_global_model
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