Comprehensive investigation of plasma behavior in diverse gas discharge phenomena: Fluid modeling, chaotic dynamics, and synchronization

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, FİZİK ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: CİHAN YEŞİL

Danışman: Ismail Rafatov

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu çalışma, gaz deşarj fenomeninin çeşitli yönlerini kapsamlı bir şekilde incelemektedir. Temel araştırma, kinetik Boltzmann denkleminin akış denklemlerine türetilmesiyle başlamaktadır. Sayısal modeller, parçacık akımları için sürüklenme-diffüzyon yaklaşımıyla plazma akış denklemlerine dayanmaktadır. Özgün bir boyutlu akış modelleri olan basit ve genişletilmiş akış modelleri, temel ışıldama deşarj gereksinimlerini ele almak için geliştirilir ve karşılaştırılır. Ardından, odak noktası nitrojen içeren bir DC tahrikli gaz deşarj-yarıiletken sisteminde (GDSS) düzenli salınımlardan kaotik salınımlara geçişe yöneliktir. Bu, geçiş dinamiklerini anlamayı, kontrol parametreleri arasındaki karmaşık ilişkileri açığa çıkararak amaçlar. Dahası, öngörülememe ve Kaostaki Delta Senkronizasyon (DSC) teknikleri, detaylı GDSS akış modellerini kullanarak kaotik rejimde incelenir. Bu teknikler, bağlı sürücü ve tepki sistemleri içinde kaos senkronizasyonu ve kaotik çözümleri onaylar. Ayrıca, RF argon deşarjı için akış modelleri için kapsamlı bir sınama gerçekleştirilir. Farklı sınır koşulları değerlendirilir, deşarj davranışına etkileri vurgulanır ve ticari hesaplama paketlerindeki sınır koşullarının doğruluğu ve güvenilirliğini artırmak için sınır koşullarının gözden geçirilmesi önerilir. Son olarak, elektron Boltzmann çözücüsü geliştirilir ve akış modelleri için elektron taşıma ve hız katsayılarının kesin hesaplamasını mümkün kılar. Çözücü, geleneksel yöntemlere karşı doğrulanır. Bu katsayıları CO2 dielektrik bariyer deşarj sisteminde kullanmak, ileri seviye modellemeye ve gaz ısıtma denklemlerinin dahil edilmesine olan gerekliliği vurgular.