Počítačové modelování plazmatu

Mgr. Oto Brzobohatý, Ph.D.

Disertační práce

Computer simulation of plasma

Anotace:

Práce se v první části zabývá počítačovým modelováním nízkoteplotního nízkotlakého argonového plazmatu buzeného vysokofrekvenčním polem. Pro modelování tohoto typu výboje byl použit částicový simulační model postavený na známých metodách Monte Carlo a particle in cell. Byla studována role sekundárních elektronů vzniklých na elektrodách. Dále byl popsán a vysvětlen tzv. zrcadlový jev pozorovaný při plazmochemických procesech jako je depozice, odprašování apod. Nakonec byl studován vliv Ramsauerova minima na charakteristiky plazmatu. V druhé části práce bylo studováno dohasínající plazma ve FALP (Flowing Afterglow Langmuir Probe) aparatuře, ve které se studoval záchyt a uvolnění elektronů k molekulám C$_6$F$_5X$ ($X$ = Cl, I). Nejprve byl problém studován pomocí (prostorově) bezrozměrného modelu, který je běžně používán při zpracování těchto měření. Poté byl vyvinut jednorozměrný simulační program, který řešil difúzní rovnici spolu s Poissonovou rovnicí. Oba modely byly porovnány a poté byla diskutována platnost bezrozměrného modelu.

Abstract:

This thesis deals in the first part with computer simulation of a radio-frequency low temperature low pressure argon plasma. A fully kinetic particle model was used for simulation of this type of discharge. The model was based on well-known Monte Carlo and particle in cell methods. The role of secondary electrons created on electrodes was studied. A so-called mirror effect, observed at plasmachemical processes like deposition, sputtering etc., was described and explained. Influence of Ramsauer minimum on plasma characteristics was studied. An afterglow plasma in FALP (Flowing Afterglow Langmuir Probe) apparatus was studied in the second part of the thesis. Attachment and detachment of electrons to molecule C$_6$F$_5X$ ($X$ = Cl, I) were studied in the FALP apparatus. First the problem was studied using simple dimensionless model, which is often used in this experiment. Then one-dimensional simulation model which solved difusion equation and Poisson equation was developed. Both models were compared and the validity of the dimensionless model was discussed.

Klíčová slova

počítačové modelování, Monte Carlo, particle in cell, difúzní rovnice

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 28. 6. 2007

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 28. 6. 2007
• Vedoucí: prof. RNDr. David Trunec, CSc.
• Oponent: Mgr. Pavel Kudrna, Ph.D., prof. RNDr. Milan Tichý, DrSc.

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Doktorský studijní program / obor:
Fyzika / Fyzika plazmatu