基于射频等离子体鞘层模型的放电仿真研究

胡瑞韬 [1], 戴飞 [1], 张国梁 [1],
[1] 北京航空航天大学 北京 中国
发布日期 2019

电磁辐射对燃油危害是加油站、炼油厂、油气基地等大型设施禁用手机和其他无线通讯设备的重要原因。不同于静电对燃油蒸气的危害,本文的研究重点在于分析不同频率下的射频放电击穿特性。基于射频等离子体鞘层模型,通过多物理场仿真,分析了12M~300MHz频率下的氩气射频放电过程。仿真结果表明,当激励频率大于雪崩击穿临界频率时,两侧极板附近会形成随激励周期变化的鞘层区,中心区域为准电中性的等离子体区。同时,当激励频率远小于等离子体频率时,鞘层会促进极板附近的γ电离过程;随着频率增大,鞘层特性会逐渐退化,而中心区域的α电离过程会增强。此外,放电特性曲线表明,频率越高,板间放电电压越小,对应的击穿阈值越低。