模型中的反应
结果与讨论
电势和电场分布
由流体模 型计算得 到
平均电子能
由Monte Carlo 模拟计算得到
电子碰撞速率
由Monte Carlo 模拟 计算得到
等离子体物质数密度
由Monte Monte Carlo 模拟 和流体模 型共同得 到
He+ (a), He2+ (b), N2+ (c), 和N4+ (d)离子的二维数密度图
流体模型
适用于高压下高密度和有大量碰撞的各种等离子 体物质 能用电场能来弥补由碰撞引起的能量损失，得到 准确的表征结果 模型中用的方程：
∂ni + ∇ ⋅ Ji = Si ∂t J i = ± µ in iE − D i∇ n i ∇ ⋅(Eε ) = ρ
连续方程 传质方程 泊松方程
产率， 产率，损失率 扩散， 扩散，混合 均匀的电场分布
总结
用流体模型和Monte Carlo模拟，对两种常用 用流体模型和Monte Carlo模拟，对两种常用 的APGDs设计进行研究，可以得到等离子 APGDs设计进行研究，可以得到等离子 体的电势和电场分布，等离子体的密度和 平均电子能等结果，另外，讨论了APGDs 平均电子能等结果，另外，讨论了APGDs 与减压辉光放电的差别 该方法可用于所有的APGDs模式 该方法可用于所有的APGDs模式
APGDs等离子体的性能表征 APGDs等离子体的性能表征
全面了解APGDs等离子体的性能对于 全面了解APGDs等离子体的性能对于 APGDs的应用具有重要的意义 APGDs的应用具有重要的意义 常用方法：电化学表征，光发射光谱， Langmuir探针，激光解吸和切割技术等 Langmuir探针，激光解吸和切割技术等 计算机建模：使用了流体模型和 计算机建模：使用了流体模型和离子模拟 Monte Carlo技术，可用于等离子体的内部测 Carlo技术，可用于等离子体的内部测 量和其中各类物质密度的测量，可得到较 全面的信息
Monte Carlo 模型
一种动力学模型，以大量独立电子的行为 为基础，运用超电子代替真实电子，可以 得到很好的数据，详细的描述电子行为 超电子的轨迹是时介函数，可用牛顿定律 计算 时阶内的电子的碰撞概率可由下列方程和 时阶内的电子的碰撞概率可由下列方程和 随机数字处理得到
研究操作条件
对两个常用的APGDs设计进行研究 对两个常用的APGDs设计进行研究 1大气压的He气，10ppm的纯N2 ，650V直流 大气压的He气，10ppm的纯N 650V直流 放电电压，He和 放电电压，He和N2离子的二次电子发射系 数分别为0.092和0.01，气体温度为1350K 数分别为0.092和0.01，气体温度为1350K
创新点和发展方向
创新点：流体模型和Monte Carlo模拟两个模 创新点：流体模型和Monte Carlo模拟两个模 型互补使用，流体模型克服了能量损失和 型互补使用，流体模型克服了能量损失和 时间长的困难，而Monte Carlo模拟则互补了 时间长的困难，而Monte Carlo模拟则互补了 流体模型中电子能量不真实的弱点，使得 流体模型中电子能量不真实的弱点，使得 计算出来的结果更为全面和准确，能很好 的表征分析光谱中常压辉光放电的性能 发展方向：将该法用于描述流动余辉放电 和其他的辉光放电设计
常压辉光放电
Hieftje和Andrade等人在这方面研究的比较 Hieftje和Andrade等人在这方面研究的比较 多，也提出了很多的新设计 已被提出的类型：微型直流辉光放电 微空心阴极辉光放电 介电质放电等
APGDs等离子源 APGDs等离子源
流动常压余辉源：可用于气相化合物的离 子化和固相化合物的解吸— 子化和固相化合物的解吸—离子化，可作 为有机质谱的化学离子源 其他等离子源：直接实时分析，介电质放 电离子化，辅助等离子体解吸离子化等。 它们可以对大范围样品进行解吸和离子化， 它们可以对大范围样品进行解吸和离子化， 不需要预处理 优点：高输出，易操作，低消耗，价格便 宜
分析光谱中常压辉光 放电的理论表征
作者：Tom Martens等人 作者：Tom Martens等人 报告人：彭丽英
辉光放电
低压气体中显示辉光的气体放电现象，即 低压气体中显示辉光 现象，即 是稀薄气体中的自激导电现象 减压辉光放电：通常在50～500Pa的压力运 减压辉光放电：析 行，广泛用于固体样品的分析 常压辉光放电（APGDs）：在大气压力下 常压辉光放电（APGDs）：在大气压力下 运行，可用于气相和液相样品的测定，在 运行，可用于气相和液相样品的测定，在 分析应用，材料加工和环境，生物药物分 析应用上具有重要的意义。 目前，常压辉光放电的研究是一个热点
亚稳态Hem*和激发态He2*的二维数密度图
等离子体产率和损失过程
APGDs与减压辉光放电的比较 APGDs与减压辉光放电的比较
含有一个更薄更小的阴极暗区域CDs和一个 含有一个更薄更小的阴极暗区域CDs和一个 大的正柱区PC 大的正柱区PC 电子的平均能量更低只有50ev左右 电子的平均能量更低只有50ev左右 电子碰撞离子化速率高出几个数量级 两者有相似的等离子体物质数密度分布