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

Annexe ADescription de la cinétiqueA.1 Coefficients de réaction et de transportLe code numérique Bolsig [2] a été utilisé pour déterminer certains coefficients de réactionet les coefficients de transport des électrons. Ce code fait l’hypothèse que les électrons sont enéquilibre local avec le champ électrique. Cela suppose que les électrons acquièrent instantanémentl’énergie cinétique apportée par le biais d’un champ électrique. On néglige la phase d’accélérationpour calculer l’état final. On considère un mélange composé à 80% de N 2 et à 20% de O 2 . LeTableau A.1 donne dans l’ordre : le champ réduit E/P en V/cm/torr, le champ réduit E/N enTd (1 Td = 10 −17 Vcm 2 ), la mobilité électronique en torr.cm 2 /V/s, le coefficient de diffusionen torr.cm 2 /s, l’énergie électronique en eV, le coefficient d’ionisation total α/P, le coefficientd’attachement η/P, le coefficient d’ionisation α 1 /P de N 2 et le coefficient d’ionisation α 2 deO 2 en cm −1 .torr −1 . L’ionisation des électrons est la somme de celle de tous les ions positifs etα = α 1 + α 2 .Ainsi, à chaque valeur du champ électrique correspondent un jeu de valeurs des coefficients deréaction d’ionisation et d’attachement mais également des coefficients de transport des électrons.En ce qui concerne les ions, on utilise une valeur constante et commune de la mobilité électrique,à savoir µ + = µ − = 3,5 cm 2 V −1 s −1 .A.2 Sources en volumeLe modèle le plus complet de cinétique dans l’air est détaillé par Kossyi [24]. Il fait intervenirpas moins de 450 réactions. Dans ce travail de thèse, la démarche consiste à simplifier systématiquementle problème, puis à l’enrichir au fur et à mesure de l’identification des besoins.La cinétique choisie est celle de Morrow [45, 46] inspirée des premiers travaux de Lowke [34]ainsi que de ceux de Kossyi [24]. Les simulations numériques effectuées par ces auteurs montrentune bonne description spatiotemporelle du développement des décharges en ne conservant que 7types de réactions, décrites ci-après.153