Dust grains charging of low temperature dusty plasmas under ion acoustic parametric instability onset

Abstract

The process of dust grains charging in low temperature dusty plasmas of low pressure is considered under parametric ion acoustic instability development. The secondary electron emission from the dust grain surface and a dust grain polarization under the action of the self-consistent electric field are taken in account. The results of the numerical 2D3V simulation of dusty plasmas charging in RF discharge are presented in cylindrical geometry. For self-consistent simulation of dust grain charging process we use the numerical model that comprises three models: «Particle-in-Cell» (PIC), «Monte Carlo Collisions» (MCC) and «Particle-Particle Particle-Mesh» (P3M) models.Рассмотрен процесс зарядки пылинок в низкотемпературной пылевой плазме низкого давления при развитии параметрической ионно-звуковой неустойчивости с учётом вторичной электронной эмиссии с поверхности пылинок и поляризации пылинок под действием самосогласованного электрического поля. Представлены результаты 2D3V-моделирования зарядки пылевой плазмы в ВЧразряде в цилиндрической геометрии. Для самосогласованного моделирования процесса зарядки пылинок используется численная модель, объединяющая три модели: «Particle-in-Cell» (PIC), «Monte Carlo Collisions» (MCC) и «ParticleParticle Particle-Mesh» (P3M)Розглянуто процес заряджання порошинок в низькотемпературній запорошеній плазмі низького тиску під час розвитку параметричної іонно-звукової нестійкості з урахуванням вторинної електронної емісії з поверхні порошинок і поляризації порошинок під дією самоузгодженого електричного поля. Представлено результати 2D3V-моделювання заряджання запорошеної плазми у ВЧ розряді в циліндричній геометрії. Для самоузгодженого моделювання процесу заряджання порошинок була використана числова модель, яка поєднує в собі три моделі: «Particle-in-Cell» (PIC), «Monte Carlo Collisions» (MCC) та «Particle-Particle Particle-Mesh» (P3M).