COMSOL Multiphysics^® 6.0 リリースハイライト

プラズマモジュールアップデート

プラズマモジュールのユーザーへ向けて COMSOL Multiphysics^® バージョン6.0では, 荷電種輸送, 定常および周波数定常スタディステップ, および2項近似のボルツマン方程式への時間依存性に対して適合安定化と非適合安定化が導入されました. これらのプラズマモジュールのアップデートについて詳しくは以下をご覧ください.

適合安定化

電子およびイオン輸送方程式の流線拡散に基づく適合安定化が含まれるようになりました. この新機能を使用すると, コロナ放電やストリーマーなどのペクレ数の高い系を求解できます. この機能は DC Corona Discharge in a Point-to-Plane Configuration と Double-Headed Streamer in Nitrogen モデルで使われています.

A 2D plot showing the electron density and equipotential lines of a double-headed streamer model at 2.5 ns.

2.5 ns における電子密度と等電位線.

定常および周波数定常スタディステップ

プラズマインターフェースで定常および周波数定常スタディステップを追加できるようになりました. これらの定常的なアプローチにより COMSOL Multiphysics^® の既存の最適化技術の高速パラメーター化と便利な使用が可能になります. 定常ソルバーを使用するとDCおよびICP放電の計算時間が大幅に短縮されます. Coil Optimization of an ICP Reactor モデルはプラズマの均一性を高めるためにコイル位置を最適化するときに周波数定常スタディステップを使用します.

Two plots showing the power absorbed by the electrons in a ICP reactor with the initial design on top and the optimized design on the bottom in the Inferno color table.

初期設計 (左) と最適化設計 (右) で得られた電子によって吸収される電力.

平衡放電インターフェースの安定性改善

平衡放電インターフェースはプラズマ/流体の特性とソルバー設定の変更の結果として, より高速でより安定した解を計算します. これらの改善は既存のInductively Coupled Plasma (ICP) Torch と2つの新しいモデルPlasma DC Arc およびPlasma Pulsed Arc. で体験できます.

Fluid velocity magnitude and streamlines of a plasma pulsed arc model.

パルスの大電流部分の流体速度の大きさと流線.

2項近似におけるボルツマン方程式の時間依存性

時間依存スタディタイプがボルツマン方程式 (2項近似) インターフェースで使用できるようになりました. これを使用すると, 衝突の時間スケールで電界を一定と見なすことができない問題を解析できます. Transient Negative Mobility and Negative Differential Conductivity in Xenon モデルでこの新しい機能が使われています.