Particle-in-Cell Investigation on Temporal Evolution of High-Voltage Sheath of Mixed Deuterium-Titanium Plasmas

原子物理学 等离子体 离子 材料科学 动能 德拜鞘层 电压 物理 核物理学 量子力学
作者
Ye Dong,Qianhong Zhou,Wenyuan Yang,Qiang Sun,Weiping Yang,Zhiwei Dong
出处
期刊:IEEE Transactions on Plasma Science [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:51 (10): 3171-3177
标识
DOI:10.1109/tps.2023.3317274
摘要

Using a self-programmed 1-D particle-in-cell (PIC) code coupled with Boltzmann electron (BE) model, the temporal evolution process of high-voltage sheath of mixed deuterium-titanium plasmas was numerically investigated by hybrid simulation. The simulation results demonstrate as follows. Time-delay (the interval between initial time and entering-time of steady phase) decreases with the increase of D+ proportion or ion (D+ or Ti2+) kinetic energy. Time-delay is hardly influenced by target voltage or plasma density. Moving velocity of plasma meniscus (sheath interface) increases with plasma density or ion (D+ or Ti2+) kinetic energy and decreases with the increase of target voltage or D+ proportion. When target current equal to plasma emitted current from plasma inlet, the system enters steady phase and the plasma meniscus no longer moves. In steady phase, plasma emitted current finally balances with space limited current. Steady sheath width increases with target voltage or D+ proportion, and decreases with the increase of plasma density or ion kinetic energy. Steady electric intensity on target increases with target voltage, plasma density, mixing proportion of Ti2+, or ion (D+ or Ti2+) kinetic energy. In steady phase, the value of D+ density is always lower than Ti2+ in high-voltage sheath. The above numerical results could give some helpful references for experiments of plasma immersion ion implantation (PIII) or ion extraction.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
来根薯条完成签到 ,获得积分10
1秒前
颜颜颜关注了科研通微信公众号
2秒前
Kail发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
人人人发布了新的文献求助60
3秒前
Lutras发布了新的文献求助10
3秒前
不与旋覆完成签到,获得积分10
3秒前
yanjia完成签到,获得积分10
3秒前
liuyiliuyi发布了新的文献求助10
4秒前
汉堡包应助害羞的小夏cc采纳,获得10
4秒前
小蘑菇应助咵嚓采纳,获得10
4秒前
cc完成签到,获得积分10
5秒前
核桃发布了新的文献求助10
6秒前
Lin完成签到,获得积分10
6秒前
jlj完成签到,获得积分20
6秒前
7秒前
CodeCraft应助坚定小翠采纳,获得10
7秒前
8秒前
8秒前
呆萌的u发布了新的文献求助10
8秒前
木棉完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
LiSiyi完成签到,获得积分10
9秒前
陈开心完成签到,获得积分10
9秒前
Lutras完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
我是老大应助Jason采纳,获得10
9秒前
10秒前
xiekaifan发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
知有完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
12秒前
摆烂发布了新的文献求助10
12秒前
务实天空完成签到,获得积分10
12秒前
orixero应助鹤轸采纳,获得10
13秒前
英俊的铭应助aspirin采纳,获得10
13秒前
13秒前
羊肉沫发布了新的文献求助30
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Cronologia da história de Macau 1600
Decentring Leadership 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
Intentional optical interference with precision weapons (in Russian) Преднамеренные оптические помехи высокоточному оружию 1000
Atlas of Anatomy 5th original digital 2025的PDF高清电子版(非压缩版,大小约400-600兆,能更大就更好了) 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 细胞生物学 基因 电极 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6184503
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8011878
关于积分的说明 16664514
捐赠科研通 5283749
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2816614
邀请新用户注册赠送积分活动 1796384
关于科研通互助平台的介绍 1660953