一种三维稳态微波等离子体数学模型及其快速仿真方法技术

本发明专利技术公开了一种三维稳态微波等离子体数学模型及其快速仿真方法，涉及等离子体仿真领域；其中，仿真方法包括如下步骤：首先通过多物理场仿真软件进行几何建模；再根据亥姆霍兹方程求解整个等离子体模型的微波电场E<subgt;EM</subgt;的分布情况；然后根据电子能量方程求解电子温度T<subgt;e</subgt;分布；最后基于电子温度T<subgt;e</subgt;分布求解等离子体中离子密度及其分布，然后利用等离子体整体呈电中性，进而得到等离子体中电子密度及其分布；本发明专利技术，实现了微波等离子体的三维稳态仿真快速仿真，通过对微波等离子体数学模型的必要简化，减少数学模型的复杂度，提高等离子体的计算速度和降低了计算难度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及等离子体仿真领域，具体涉及一种三维稳态微波等离子体数学模型及其快速仿真方法。

技术介绍

1、本节中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。

2、微波等离子体由于具有高电子密度、高电离度和丰富的活性粒子等特殊优势，以及无电极、无污染等特点，因此在医疗、制氢、金刚石沉积等多个领域有着广泛的应用。为了设计微波等离子体装置，需要通过仿真，来模拟等离子体的运动、传输和相互作用，以及微波等离子体的相互作用过程。这样，就可以深入研究等离子体的放电特性、电子密度分布、等离子体的稳定性等重要参数。因此，微波等离子体的仿真是非常必要的，它是装置设计和优化的基础。

3、但是，微波等离子体的多物理仿真涉及到电磁场、热传场、等离子体场、气体流场等多个物理场，其数学模型是一个非线性强、耦合度高、计算量大、求解时间长的偏微分方程组。

4、目前，大多数微波等离子体的多物理场仿真都是基于漂移-扩散近似的瞬态仿真，存在计算量大、求解难度高、模型不易收敛等问题。但是，在工业实际应用中，很少关注等离子体的放电这一毫秒级的过程，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种三维稳态微波等离子体数学模型，其特征在于，包括：

2.一种三维稳态微波等离子体数学模型快速仿真方法，其特征在于，包括：

3.根据权利要求2所述的一种三维稳态微波等离子体数学模型快速仿真方法，其特征在于，所述步骤S1，包括：

4.根据权利要求3所述的一种三维稳态微波等离子体数学模型快速仿真方法，其特征在于，所述初始值，包括：微波频率、微波功率、气体流速、初始电子密度ne0。

5.根据权利要求4所述的一种三维稳态微波等离子体数学模型快速仿真方法，其特征在于，所述步骤S2，包括：

6.根据权利要求5所述的一种三维稳态微波等离子...

【技术特征摘要】

1.一种三维稳态微波等离子体数学模型，其特征在于，包括：

2.一种三维稳态微波等离子体数学模型快速仿真方法，其特征在于，包括：

3.根据权利要求2所述的一种三维稳态微波等离子体数学模型快速仿真方法，其特征在于，所述步骤s1，包括：

4.根据权利要求3所述的一种三维稳态微波等离子体数学模型快速仿真方法，其特征在于，所述初始值，包括：微波频率、微波功率、气体流速、初始电子密度ne0。

5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱铧丞，杨阳，张文聪，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：