Modélisation et simulation numérique de la génération de plasma ...

7.2. Décharge Fil - Cylindre négativel x= 800l x= 160010 6 t (ms)10 6 t (ms)I (µA)10 510 4I (µA)10 510 410 30 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1l x= 200010 30 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12l x= 320010 6 t (ms)10 6 t (ms)I (µA)10 510 4I (µA)10 510 410 30 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.1210 30 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12Figure 7.13 – Décharge négative, r 1 = 0,5 mm - Courant électriqueEtude d’un pulseL’initiation et le développement d’un pulse de courant sont étudiés par le suivi des densitéset du champ électrique.L’évolution du nombre d’électrons est très instationnaire, Figure 7.14. Avant un pulse decourant, leur densité est d’environ 10 6 cm −3 . Près de la cathode, un nombre de 10 4 électronspar cm 3 est constamment émis par bombardement ionique. Ce nombre correspond tout à fait aunombre d’ions positifs (10 10 cm −3 ) multiplié par le coefficient γ (10 −4 ) et le rapport approximatifdes vitesses ionique et électronique (10 −2 ). L’avalanche électronique produit en quelques dizainesde nanosecondes un nombre important d’électrons et ions positifs, dont les densités atteignent10 12 particules par cm 3 . Cette charge d’espace est cette fois-ci suffisante pour écranter le champélectrique, Figure 7.15. La zone d’entretien de l’avalanche électronique devient trop ténue etcette dernière est stoppée. Les électrons dérivent alors rapidement vers la contre électrode. Dansleur déplacement, ils s’attachent aux neutres pour former les ions négatifs représentés Figure7.17. Les ions positifs sont absorbés à la cathode assez rapidement également. La charge d’espaceportée par les ions négatifs, de densité 10 11 cm −3 , réduit toujours le champ, qui ne recouvre saforme initiale qu’après l’évacuation des ions négatifs. Le temps de retour aux conditions d’un89