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パーコレーションと電気回路を組合せたモデルによる、枝分かれ、遠回りする放電路の形成のシミュレーション

Simulation of initial discharge path using combined percolation and electric circuit model

佐々木 明; 高橋 栄一*; 加藤 進*; 岸本 泰明*

Sasaki, Akira; Takahashi, Eiichi*; Kato, Susumu*; Kishimoto, Yasuaki*

EUV光源などでも用いられる、高圧気体放電の新しいモデルについて発表する。放電を用いた光源等において、均一なプラズマを生成することが重要となっているが、ランダムパーコレーションと、電界回路とを組合せたモデルによって、放電路が枝分かれや遠回りする特性を再現できることを示す。これまで解析困難とされていた、放電が突然発生し、複雑な構造を持つ特徴を、相転移現象の一つとして取り扱う可能性について議論し、得られた結果をMHDモデルなどによる放電のシミュレーションの初期条件として用いる可能性について検討する。

A new simulation model of the initiation of high pressure discharge is presented. The model reproduces branching and detouring properties of the discharge path. The model is based on combined random percolation and electric circuit models. We show that the idea of phase transition allows one to renormalize the effect of elementary atomic processes and to perform calculation of the discharge path with a realistic scale (mm to km). As a simple application of the model, discharge through a pre-ionized channel created by a laser irradiation, is investigated, which shows stochastic behaviors of the discharge guiding.

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