Study of the ions dynamics in an electric discharge

by flux corrected transport method ‘F.C.T’

 

Etude de la dynamique des ions

par la méthode F.C.T. ‘Flux Corrected Transport’ 

dans une décharge électrique

 

L. Aïci*, M. Lemerini, A.K. Ferouani, F. Boudahri

Laboratoire de Physique Théorique Université de Tlemcen,

Faculté des Sciences, Département de Physique

BP 119 Chetouane 13000 Tlemcen Algérie.

* Corresponding author. E-mail: Lalia_aci@yahoo.fr

Received: 20 March 2006; revised version accepted: 20 November 2008

 

Abstract

     The present work is devoted to the modelling of ion particle dynamics in short gap non thermal plasma. The study of short gap discharges is motivated by their applications.  In fact, charged particles and space charge have commonly recognised dominant role whereas neutral particles are often considered passive, nevertheless the neutral gas can actively participate in discharge kinetics illustrated theoretically and experimentally in a literature review. The self-consistent modelling of a millimetric discharge in helium (He) at atmospheric pressure is then analysed from an initial electron cloud till the primal stages of a spark breakdown  Novak  and Bartnikas [1-2]. The hydrodynamic transport equations of the self consistent model are outlined and the terms representing explicitly the close coupling between charged particles and electric field are clearly described. The aim of this work is to apply the F.C.T method to study the spatio-temporal evolution of density ions helium gaseous in an electric discharge at atmospheric pressure.

 

Keywords : Digital simulation; Discharge corona; Cold plasma; Fluid equation.

 

Résumé 

     L’étude des mico-décharges est motivée par le champ d’application technologique et par la complexité des phénomènes physiques intrinsèques observés dus aux spécificités de ces décharges de petite taille. En effet, si les particules chargées et la charge d’espace ont un rôle déterminant reconnu, le gaz porteur est souvent assimilé à un caractère passif, or il peut effectivement participer activement dans la cinématique de la décharge. Cette étude est consacrée à une micro décharge réalisée par Novak et Bartnikas [1-2] baignant dans un gaz d’hélium (He) à pression atmosphérique, de séparation inter électrodes égale à 0.48 mm. Le but de ce travail, c’est de suivre l’évolution spatio-temporelle de la densité ionique dans une micro décharge d’hélium par application de la méthode F C T (Flux Corrected Transport).

 

Mots clés : Simulation numérique; Décharge couronne; Plasma froid; Equation de fluides.


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