MATLAB实现的二维PIC_MCC模型：氩气直流放电过程仿真与关键参数研究

"基于MATLAB二维PIC_MCC模型的实现_毕业论文.pdf"是一篇针对氩气容性耦合直流辉光放电的深入研究论文。该论文主要探讨了这一复杂物理化学过程在电子元器件制造、功能性薄膜材料沉积等领域的重要应用。作者关注于氩气放电过程中各参数如电子密度、放电开始时间和温度等的动态变化，以及这些参数之间的相互作用。 论文首先从玻尔兹曼方程出发，介绍了等离子体放电的基本动力学理论，着重讨论了粒子在场中的行为和碰撞过程。作者提到，目前市场上的研究工具在模拟氩气放电时存在模块化严重、内部数学模型不透明的问题，这限制了深入理解放电机制。因此，作者选择使用MATLAB这样的矩阵计算软件，构建了一套自定义的PIC/MCC模型，这是一种结合了粒子追踪(Particle-In-Cell, PIC)和蒙特卡洛碰撞(Monte Carlo Collisions)方法的模型，它能更精确地模拟等离子体的行为。 在论文的核心部分，作者实现了对氩气直流放电过程的一维和二维模拟。通过对比分析不同电压下的实验结果，发现当电压提升到1200V时，稳定放电时的电子密度随着压力的增加呈现出近似线性的增长趋势，而放电开始时间则随着压力的增大缓慢减少。同时，一维和二维模拟的结果揭示了低气压直流氩气放电中电子密度随时间变化的规律，以及阴极鞘层和稳定等离子体形成的动态过程。 在二维模拟中，作者细致地展示了电子和离子速度的空间分布特征，以及电子温度在二维空间内的分布情况。值得注意的是，模拟结果显示，在特定的坐标点（4.7，6）附近，温度达到最高，接近0.9eV。这些发现对于理解和优化氩气放电条件、提高设备效率具有实际价值。 关键词包括直流放电、等离子体、PIC/MCC模型、氩气数学模型，这些都是论文的核心研究内容。这篇论文不仅提供了氩气放电过程的数学模型构建方法，还通过对模型的运用，深化了我们对这一关键工业过程的理解。"