彩色等离子体显示器件放电特性的二维流体模拟研究

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本论文采用流体力学方法对彩色等离子体显示器(PDP)放电单元进行了数值模拟研究.用矩方法与Boltzmann方程相结合,推导出气体弱电离环境下粒子所满足的流体力学方程组.在此基础上采用局域场近似(LFA)和迁移-扩散近似的方法得到描述PDP气体放电单元的简化流体模型.借助于粒子通量所满足的Scharfetter-Gummel指数格式,用交替方向隐式法(ADI)对连续性方程进行离散,得到Peaceman-Rachford ADI迭代格式,对于泊松方程则采用逐次超松驰迭代法(SOR)进行求解.在对模型中粒子源项的处理上,分别采用汤生电离系数a和反应速率k加以描述,并在Linux平台下用C编程实现.模拟主要对Ne/Xe、He/Xe不同气体混合比例下的单元放电特性进行了研究,重点对单元中电位分布、介质表面壁电荷密度、带电粒子数密度分布进行了分析,所得结果与实验结果吻合较好,对于单元放电气体组分的优化有一定参考价值.
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