PIC-MC Simulationen zur Untersuchung der Mikroplasmaausbre itung entlang von Hohlraumgrenzflachen unter Atmospharendruck

摘要

Zur Gewichtsreduktion von bestimmten Hochspannungsgeraten oder Optimierung der thermischen Isolation wird der Einsatz poroser Isoliermaterialien geplant. In diesen Isolierungen konnen Entladungen auftreten, welche die Isolierung schadigen. Diese Entladungen werden Teilentladungen oder Mikroplasmen genannt. Selbst in einfachen Modellanordnungen ist die analytische Berechnung dieser Entladungsvorgange sehr kompliziert. Aus diesem Grund werden numerische Simulationen fur detaillierte Analysen benotigt. In dieser Arbeit wird ein dre idimensionales Plasmasimulationstool verwendet, welches auf der Particle-In-Cell Monte-Carlo Methode (PIC-MC) basiert. In vorangegangenen Veroffentlichungen wurden bereits die Einsetzbarkeit des Simulationstools fur einzelne Mikrohohlraume bei Atmospharendruck sowie Simulationen bei Anordnungen mit mehreren Hohlraumen gezeigt. In dieser Veroffentlichung werden darauf aufbauend weiterfuhrende Simulationen mit besonderem Bezug auf die inneren mikroskopischen Grenzflachen zwischen Hohlraum und Dielektrikum vorgestellt. Hierzu werden Entladungen entlang der Grenzflache des Hohlraumes simuliert und mit Simulationen von Volumenentladungen des Hohlraums verglichen.