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P: Fachverband Plasmaphysik

P 7: Theorie/Modellierung I

P 7.10: Talk

Tuesday, March 31, 2009, 15:50–16:05, HS Biochemie (groß)

Warum die LMEA anstelle der LFA Verwendung finden sollte — •Gordon K. Grubert, Markus M. Becker und Detlef Loffhagen — INP Greifswald, Felix-Hausdorff-Str. 2, 17489 Greifswald, Germany

Für eine adäquate theoretische Beschreibung von Entladungsplasmen ist es erforderlich, das Elektronensubsystem hinreichend gut zu charakterisieren, da dieses maßgeblich die Eigenschaften der gesamten Entladung bestimmt. Aufgrund des hohen numerischen Aufwands werden oft hydrodynamische Zugänge gewählt, bei denen die Ratenkoeffizienten der Elektronenstoßprozesse sowie die Transportgrößen der Elektronen approximiert werden. Hierfür wird häufig die Lokale-Feld-Näherung (LFA) verwendet, bei der die stationäre, räumlich homogene Boltzmann-Gleichung der Elektronen in Abhängigkeit von der reduzierten elektrischen Feldstärke gelöst wird, um die elektronischen Größen zu bestimmen. Alternativ dazu findet die Lokale-Mittlere-Energie-Näherung (LMEA) breite Anwendung, bei der man im hydrodynamischen Zugang zusätzlich die Energiebilanz der Elektronen löst. Die elektronischen Größen werden hier als Funktion der mittleren Energie der Elektronen aus der zuvor genannten Lösung der kinetischen Gleichung ermittelt. Dieser Beitrag zeigt auf der Basis elektronenkinetischer Betrachtungen, wie sich die beiden Näherungen insbesondere auf die Beweglichkeit und den Diffusionskoeffizienten der Elektronen auswirken. Zudem wird am Beispiel einer hydrodynamischen Beschreibung von RF-Entladungen in Argon und Sauerstoff der Vorzug der LMEA gegenüber der LFA demonstriert.