Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2024 - zeszyt 6

Collision chemistry impact on Townsend’s avalanche development

Wpływ chemii kolizji na rozwój lawiny Townsenda

10.15199/48.2024.06.04

Wiktor ŁODYGA

nr katalogowy: 148965
10.15199/48.2024.06.04

Streszczenie

This article explores the impact of collision chemistry on Townsend’s avalanche development through an innovative computational approach. By combining the Particle-in-Cell algorithm and Monte Carlo Collisions, we determine the )rst Townsend coef)cient for Helium gas. Further, we investigate the in*uence of a variable number of excitation collisions to achieve accurate compliance with experimental results. This work involves the use of a custom-built meta-programming library in the Julia programming language, enabling automatic code generation for enhanced ef)ciency and reproducibility

Abstract

Artykuł bada wpływ chemii kolizji na rozwój lawiny Townsenda za pomocą innowacyjnego podejścia obliczeniowego. Poprzez połączenie algorytmu Particle-in-Cell i Monte Carlo Collision, wyznaczono pierwszy współczynnik jonizacji Townsenda dla helu. Zbadano wpływ zmiennej liczby kolizji wzbudzenia w celu uzyskania dokładnej zgodności z wynikami eksperymentalnymi. Do tych bada ´n wykorzystano autorska bibliotek - e meta- - programowania napisana w języku programowania Julia, umożliwiająca automatyczna generacje kodu w celu poprawy wydajności i reprodukowalności badań.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] J. Townsend: Electricity in gases Oxford: Clarendon press, 1915
[2] N. Crossette, T. G. Jenkins, J. R. Cary, J. Leddy, and D. N. Smithe: Determination of First Townsend Ionization CoefGcient by Simulation, 2019 IEEE Pulsed Power & Plasma Science (PPPS), Orlando, FL, USA: IEEE, Jun. 2019, pp. 1–3.
[3] L. M. Chanin and G. D. Rork: Experimental Determinations of the First Townsend Ionization CoefGcient in Helium, Phys. Rev., vol. 133, no. 4A, pp. 1005-A1009, Feb. 1964
[4] M. A. Lieberman and A. J. Lichtenberg: Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, Lieberman/Plasma 2e. Hoboken, NJ, USA: John Wiley & Sons, Inc., 2005
[5] C. K. Birdsall: Particle-in-cell charged-particle simulations, plus Monte Carlo collisions with neutral atoms, PIC-MCC, IEEE Trans. Plasma Sci., vol. 19, no. 2, pp. 65–85, Apr. 1991
[6] C. Nieter and J. R. Cary: VORPAL: a versatile plasma simulation code, Journal of Computational Physics, vol. 196, no. 2, pp. 448–473, May 2004
[7] J. Bezanson, A. Edelman, S. Karpinski, and V. B. Shah: Julia: A Fresh Approach to Numerical Computing, SIAM Rev., vol. 59, no. 1, pp. 65–98, Jan. 2017
[8] S. Pancheshnyi, S. Biagi, M. Bordage, G. Hagelaar, W. Morgan, A. Phelps, L. Pitchford: The LXCat project: Electron scattering cross sections and swarm parameters for low temperature plasma modeling, Chem. Phys. (2012) 398, 148–153
[9] V. Vahedi, C. K. Birdsall, M. A. Lieberman, G. DiPeso, and T. D. Ronhlien: Capacitive RF discharges modelled by particlein-cell Monte Carlo simulation. II. Comparisons with laboratory measurements of electron energy distribution functions, Plasma Sources Sci. Technol., vol. 2, no. 4, pp. 273–278, Nov. 1993
[10] Z. Donko et al.: eduPIC: an introductory particle based code for radio-frequency plasma simulation, Plasma Sources Sci. Technol., vol. 30, no. 9, p. 095017, Sep. 2021
[11] C. B. Opal, W. K. Peterson, and E. C. Beaty: Measurements of Secondary-Electron Spectra Produced by Electron Impact Ionization of a Number of Simple Gases The Journal of Chemical Physics, vol. 55, no. 8, pp. 4100–4106, Oct. 1971
[12] VSim Documentation 12.0.3 -r169, VSimExamples: Townsend,
[web page] https://txcorp.com
[Accessed on 25 Jul. 2023.]

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2024-6 , nr katalogowy 148965 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-zeszyt (pdf) 2024-6 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	85.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2024-6

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma