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

A. Description de la cinétiqueα m /N = 5,16524.10 −22(si E/N > 6,0.10 −19 Vm 2 )= 1,09025.10 −21 − 9,56211.10 −25 E/N(si 2,0.10 −19 < E/N < 6,0.10 −19 Vm 2 )= −4,83689.10 −22 + 1,59660.10 −23 E/N − 4,50720.10 −26 (E/N) 2(si 0,45.10 −19 < E/N < 2,0.10 −19 Vm 2 )= 2,30300.10 −22 − 6,52090.10 −24 E/N + 1,00900.10 −25 (E/N) 2(si 0,20.10 −19 < E/N < 0,45.10 −19 Vm 2 )= −4,69072.10 −23 + 3,16824.10 −23 E/N − 1,13913.10 −24 (E/N) 2(si 0,02.10 −19 < E/N < 0,20.10 −19 Vm 2 )= 0(si E/N < 0,02.10 −19 Vm 2 )où E est ici la valeur absolue du champ électrique.Détachement électroniqueO ∗ 2 , O− 2 → e, O 2 , O 2Le détachement électronique est considéré par Lowke [34] comme une réaction prépondérantepour le développement des décharges sur des temps longs. Il s’agit d’une source en électronsdont le temps caractéristique est grand par rapport à celui de l’avalanche électronique car lesmétastables ont un temps de vie de quelques µs. En percutant les ions négatifs, des électronssont arrachés de ces derniers ions. Le coefficient de réaction est donné par [46] :k d = 2.10 −10 cm 3 s −1Quenching des états excitésO ∗ 2 , O 2 → O 2 , O 2Les métastables se désexcitent lors de leur collision avec les neutres. Le quenching des étatsexcités est proportionnel à la densité des métastables et des neutres. Le coefficient de réactionest donné par Morrow [46] :k q = 2,22 −18 cm 3 s −1Bilan L’expression des termes sources pour chacune des espèces est finalement la suivante :ω e = S photo + αN e |U e | − ηN e |U e | − βN e N O+2ω O+2ω N+2ω O−2= S photo + α 1 N e |U e | − βN e N O+2= α 2 N e |U e | − βN e N N+2= ηN e |U e | − βN O−N 2 O+2ω O ∗2= α m N e |U e | − k d N O ∗2N O−2− βN O−2− βN O−2− βN O−2N N+2N N+2− k q N O ∗2N O2− βN e N N+2N O+2− k d N O ∗2N O−2+ k d N O ∗2N O−2156