Что такое плазма в бортовом компьютере
Обновлено: 03.07.2024
Группа Plasma Theory and Simulation Group занимается теоретическими и вычислительными исследованиями в области физики плазмы, включая разработку алгоритмов, моделей и кода для широкого спектра приложений. Наши самые последние, популярные и поддерживаемые коды относятся к ограниченной плазме, коды плазменных устройств XPDP1, XPDC1, XPDS1 и XPDP2. P, C и S означают плоские, цилиндрические или сферические ограничивающие электроды; 1 означает 1d 3v, а 2 означает 2d 3v. Они являются электростатическими, могут иметь приложенное магнитное поле, использовать много частиц (от сотен до миллионов), частицы в ячейке (PIC) и допускают столкновения между заряженными частицами (электронами и ионами, + или -) и фоном. нейтральные (PCCMCC). Электроды соединены внешней последовательностью R, L, C, цепью источника, решаемой по законам Кирхгофа одновременно с внутренним плазменным решением (уравнение Пуассона). Источник может быть V(t) или I(t), может включать нарастание (во времени). XPDP2 является планарным по x, периодическим по y или полностью ограниченным по (x, y), управляемым одним или двумя источниками.
Набор кодов Plasma Theory and Simulation Group (PTSG) распространяется бесплатно в Интернете, включая полный исходный код, и послужил основой для моделей, включенных в коды по всему миру. Набор кодов использовался более чем 1000 исследователями по всему миру и сыграл ключевую роль в более чем 350 исследовательских публикациях за последнее десятилетие. PTSG впервые разработала модели для ограниченной плазмы, включая самосогласованные граничные условия контура. Он также впервые разработал модели столкновительной плазмы, включая несколько фоновых газов и многокомпонентную химию. PTSG также стала пионером в разработке объектно-ориентированных моделей для плазменных кодов, что позволило продлить срок службы и обеспечить динамический обмен моделями.
Кинетическая глобальная модель
Компания PTSG разработала новую модель для быстрого моделирования большого числа видов и реакций в плазме высокого давления, которая называется глобальной кинетической моделью. Это пространственно независимая модель, в которой скорость реакции определяется путем свертки зависимых от энергии сечений с параметризованной функцией распределения.
Высокопроизводительные вычисления (HPC)
Модели для систем с массовым параллелизмом, включая кластеры с несколькими ядрами/многопроцессорными процессорами, кластеры графических процессоров и специализированные суперкомпьютеры с расширенными возможностями программирования кэш-памяти и топологии памяти. Примером исследования высокопроизводительных вычислений является изучение частичной сортировки в модели нулевых коллизий в системах с графическим процессором, где использование полосы пропускания в процессорах графического процессора имеет решающее значение для производительности.
Мультипактор высокого напряжения и поломка
Эти исследования варьируются от высоковакуумного мультипактора в сверхпроводящих ВЧ (SRF) резонаторах до мощного микроволнового пробоя в воздухе. В резонансном мультипакторном процессе электронный удар в диапазоне от ~100 эВ до нескольких кэВ может привести к выбросу более одного вторичного электрона за удар, так что траектории, приводящие к резонансным ударам в этом диапазоне, могут привести к быстрому росту электронного тока. , и, в конечном счете, нагрев поверхности, повреждение и десорбция атомов, которые могут ионизироваться и вызывать повреждение (рис. 1). Аналогичная последовательность происходит с фоновыми газами, но быстро переходит в плазменный разряд и, возможно, в дугу. Эти эффекты пробоя часто являются ограничивающим фактором в высоковольтных устройствах, от ускорителей до микроволновых источников для радаров, а также в изоляторах на линиях электропередачи, высоковольтных импульсных системах и многом другом.
Сжигание с помощью плазмы
PTSG разрабатывает методы воздействия на функцию распределения электронов по энергии путем предпочтительного нагрева одной части распределения, что приводит к смещению одного набора реакций по сравнению с другим (рис. 2). Это можно использовать для выбора цепочек реакций для более эффективного крекинга и сжигания топлива, а также для выбора цепочек, ведущих к меньшему образованию загрязняющих веществ. Текущие усилия сосредоточены на относительно простых атомных реакциях метана, и после демонстрации техники перейдут к более сложным видам топлива, включая бензин, дизельное топливо и биотопливо. Биотопливо, в частности, трудно эффективно сжигать в стандартных условиях, но плазма доказала свою эффективность в улучшении процесса.
Микроразряды и диэлектрические барьерные разряды
Вариант низкотемпературной плазмы включает неравновесные разряды высокого давления. К этому семейству разрядов относятся неравновесные микроразряды атмосферного давления, а также диэлектрические барьерные разряды (рис. 3). Эти разряды часто имеют пространственную протяженность около 100 микрон, но имеют очень высокую пиковую плотность и характеризуются резкими градиентами плотности и эффективной температуры, которые имеют нелокальные свойства из-за интенсивных движущих полей, локализованных в областях оболочки.
Сильно связанная плазма
Сильно связанная плазма, включая ультрахолодную плазму, представляет собой интересный новый класс плазмы, в котором потенциальная энергия системы превышает кинетическую энергию. Эти плазмы обладают свойствами, подобными жидкостям и твердым телам. Интересные применения этого класса плазмы включают формирование динамических микроструктур, таких как быстро направленные антенны, многонаправленные оптические переключатели.
Аксиома ASC486 486DX ISA Sbc одиночный бортовой компьютер печатная плата карта Плазма-терм запасные
Читайте также: