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

8. Modélisation pseudo 1D du cas expérimental10 11 x (cm)10 9t = 0 µst = 30 µst = 60 µst = 90 µs10080t = 0 µst = 30 µst = 60 µst = 90 µsN e(cm −3 )10 7E (kV/cm)604010 52010 32 3 4 5 602 3 4 5 6x (cm)Figure 8.10 – Densités en électrons (gauche) et champ électrique (droite) obtenus par le modèlepseudo 1D avec 800 mailles10 13 x (cm)10 12t = 0 µst = 30 µst = 60 µst = 90 µs10 11N +(cm −3 )10 1110 10N −(cm −3 )10 910 710 13 x (cm)t = 0 µst = 30 µst = 60 µst = 90 µs10 92 3 4 5 610 52 3 4 5 6Figure 8.11 – Densités en ions positifs (gauche) et en ions négatifs (droite) obtenus par le modèlepseudo 1D avec 800 maillesions positifs sont créés plus facilement que les ions négatifs. En effet, les électrons ne s’attachentpas instantanément aux neutres alors qu’à chaque électron créé correspond un ion positif dontle temps de vie n’est menacé que par les recombinaisons (que subissent aussi les ions négatifs).Par ailleurs, lorsque le nuage d’électrons produits à la cathode rejoint l’anode, il se produit uneavalanche électronique dans un milieu préionisé. Celle-ci est donc plus efficace et l’on obtient desniveaux d’ions positifs plus élevés. Même si ces explications physiques semblent suffisantes pourexpliquer l’effet important de la charge positive sur le champ électrique, il convient de rappelerque le modèle pseudo 1D entraîne un calcul particulier de ce champ électrique. Le champ électriqueextérieur est calculé en 2D afin de disposer d’un champ non uniforme caractéristique descouronnes. Par contre, le champ dû à la charge d’espace est calculé en 1D. Même si l’on supposeque le plasma s’étend sur une épaisseur finie S(x), cela ne correspond pas au cas réel. Cela setraduit donc par une redistribution approximative du champ électrique.106