Mainz 1997 – wissenschaftliches Programm
Bereiche | Tage | Auswahl | Suche | Downloads | Hilfe
P: Plasmaphysik
P 13: Postersitzung I
P 13.58: Poster
Dienstag, 4. März 1997, 16:00–18:00, Foyer
PIC-Simulation und Modellierung von Oszillationen in Doppelplasmamaschinen — •A. Rohde und A. Piel — Institut für Experimentalphysik, Universität Kiel, Olshausenstr. 40, 24098 Kiel
Mit XDPDP1, einer um eine gitterähnliche Elektrode erweiterten Version des 1D-3v PIC-MCC Codes XPDP1 [1], werden Oszillationen des Plasmapotentials in Doppelplasmamaschinen (DPM) bei niedrigem Neutralgasdruck und stark negativ vorgespanntem Gitter modelliert. In einer der beiden Kammern, der Sourcekammer, wird durch Injektion eines Plasmas oder durch Injektion hochenergetischer Primärelektronen ein Plasma erzeugt (p≈ 2× 10−4 mbar, ne≈ 108 cm−3, Te≈ 2 eV). Durch das stark negativ vorgespannte Gitter werden Ionen in die Targetkammer injiziert. Die dort auftretende Oszillation kann als Virtuelle–Anoden–Oszillation (VAO) verstanden werden, die durch in der Gitterschicht gefangene Ionen modifiziert wird. Den Resultaten der DPO Simulationen werden Simulationen einfacher Dioden, in denen der injizierte Strom den Grenzwert des raumladungsbeschränkten Stromes überschreitet, gegenübergestellt. Ein auf der VAO basierendes Modell liefert sowohl die absoluten Frequenzen als auch die Abhängigkeit von den Parametern Gitterspannung und Plasmadichte. Erweiterte Diagnostiken zeigen, daß der Oszillationsmechanismus der VAO vom Relaxationstyp ist. Eine Modellierung nichtlinearer Phänomene wie periodic pulling im getriebenen System mittels der van der Pol Gleichung wird so ermöglicht.
[1] C. K. Birdsall, IEEE. Trans. Plas. Sci. Vol. 19(2), 65, (1991)