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

8.3. Variation des paramètres de la déchargeexterne compte pour près de 10 % du transport total et l’effet est déjà visible. Le cas V 0 = 300 m/sindique que la décharge s’entretient plus difficilement lorsque l’on atteint des vitesses trop élevées.La décharge est soufflée et ne subsiste qu’une ionisation que très partielle du milieu, faisant étatd’un courant de quelques dizaines de µA.8.3.5 La cinétique chimiqueDans notre modèle, les sources d’électrons autres que l’ionisation et le bombardement ioniquesont le détachement électronique et la photoionisation. Avant de tester l’influence du bombardementionique, on s’intéresse à celle des sources en volume (non illustré).L’extinction de tous les processus chimiques, hormis l’ionisation se traduit par un arrêt trèsrapide des calculs après le pic de courant initial. La raison en est que le courant électriquechange de signe, évènement qui est traité numériquement par un arrêt du calcul. Ceci indiqueque la charge d’espace créée est si élevée que le champ électrique change localement de signe,impliquant un transport inverse des espèces chargées. Les phénomènes de recombinaison et d’attachementélectronique permettent de lutter contre ce problème, qui n’est que relatif tant unmodèle uniquement composé de l’ionisation paraît maigre.La photoionisation ne joue pas ici de rôle particulier dans le développement de la décharge.Ceci s’explique par le fait que dans les régimes observés, c’est la couronne négative qui déclenchela décharge. Au contraire des couronnes positives, la photoionisation n’est pas une source primordialed’électrons pour les couronnes négatives. Le détachement électronique ne semble pas nonplus avoir une influence importante sur l’initiation et le développement de la décharge. Hormisl’ionisation et la photoionisation, c’est la seule source en volume du modèle physique. C’est aussila seule qui puisse produire des électrons sur des échelles de temps longues, lors des collisionsentre métastables et ions négatifs. Cependant, le modèle est également composé d’une sourced’électrons secondaires produits en surface de la cathode, qui peut expliquer l’entretretien de ladécharge. Dans le paragraphe suivant, l’importance du bombardement ionique est démontrée.8.3.6 Le bombardement ioniqueLa génération d’électrons secondaires dans le régime auto entretenu de Townsend, pour lesfaibles pressions, est attribuée au bombardement de la cathode par les ions positifs. Il s’agitd’une source supplémentaire d’électrons permettant l’entretien des décharges, comme expliquéau paragraphe 2.3.1. Ce processus revêt une grande importance quant à l’évolution du courantélectrique, Figure 8.17. Lorsque le coefficient d’émission secondaire est plus faible qu’une valeurseuil comprise entre 10 −5 et 10 −4 , le courant électrique décroît vers des valeurs de quelques µA.Le nombre d’électrons secondaires est trop faible pour entretenir durablement la décharge. Cettevaleur seuil dépassée, le courant obtenu est d’autant plus élevé que l’émission secondaire estfavorisée.En utilisant une valeur nulle du coefficient d’émission secondaire, la décharge s’arrête du faitd’un nombre trop faible d’électrons. Numériquement, cela se traduit par la diminution du pas111