COMSOL Multiphysics^® 6.2 リリースハイライト

プラズマモジュールのアップデート

マイクロ波プラズマの安定性の向上

マイクロ波プラズマモデルに周波数定常スタディステップを実装できるようになり, 計算時間を大幅に短縮できます. この定式化では, ソルバー設定の組み合わせを使用し, プラズマリアクターの堆積電力ではなく入力電力をパラメーター化して, より安定したマイクロ波プラズマモデルを生成します. このスタディステップは, 新しいマイクロ波キャビティプラズマリアクターおよび更新された双極子マイクロ波プラズマソースチュートリアルモデルで使用されているのを確認できます.

新しいマイクロ波キャビティプラズマリアクターモデルの水素中で動作するマイクロ波プラズマリアクター.

反応基

新しい反応グループ機能により, 多数の重化学種反応をテーブルに入力できるため, プラズマに化学反応を簡単に追加できます. 入力は手動で追加することも, ファイルからインポートすることも, プラズマ化学アドインを使用して自動的に追加することもできます. マイクロ波空洞プラズマリアクターのチュートリアルモデルでは, この機能を使用して, 水素の原子と分子が関与する反応を追加します.

グローバルモデルにおける重種エネルギー保存式

バージョン 6.2 では, 常微分方程式 (ODE) で定義されたグローバルモデルで重化学種エネルギー保存方程式を解くことができるようになりました. この機能は, ゼロ次元 (ODE) アプローチでプラズマ化学をテストする際に, ガス温度の影響を調べるために使用できます. また, 供給ガスの温度と表面に伝わる熱を評価するオプションもあります. このアップデートは, チュートリアルモデル 2項ボルツマン方程式と連成した水素グローバルモデル でご覧いただけます.

新しいチュートリアルモデル

COMSOL Multiphysics^® バージョン 6.2 では, プラズマモジュールに次の新しいチュートリアルモデルが導入されています.

マイクロ波共振器プラズマリアクター

マイクロ波空洞プラズマリアクターモデルは, 中程度の圧力でマイクロ波空洞内に維持される水素プラズマを解析します. このモデルは, マックスウェル方程式, 流体流れ, 熱伝達と完全に結合したプラズマ輸送方程式を解きます. マイクロ波円筒形チャンバーにはベルジャーが含まれており, そこで水素プラズマが生成されます. リアクターは, 電場の強度が基板上で最大となり, ベルジャーの境界では強度が大幅に低くなるように注意深く設計されています. この設計は, 高出力でもプラズマが基板領域で最大密度を維持するために必要です.

アプリケーションライブラリのタイトル:
microwave_cavity_plasma
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水素ボルツマン解析

水素ボルツマン解析モデルは, 高周波限界における電子エネルギー分布関数 (EEDF) を時間平均して示します. このモデルは, 最も枯渇し人口が多いテールに対応する時刻の EEDF も示しています. シミュレーションは, 2.45 GHz で 50 Td (タウンゼント) の低減された電場を使用して 25 kPa の水素に対して実行されます.

アプリケーションライブラリのタイトル:
boltzmann_hydrogen
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二項ボルツマン方程式と結合した水素地球規模モデル

水素グローバルモデルは, プラズマによって吸収される電力に対してパラメーター化された電子エネルギーの関数として, 電子エネルギー分布関数 (対数10を底とする) を示します. このモデルでは, 二項近似のボルツマン方程式が, 重種の熱方程式を含む水素プラズマのグローバルモデルを使用して自己無撞着に解かれます.

アプリケーションライブラリのタイトル:
hydrogen_global_model
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