Title
Kinetički i fluidni modeli neravnotežnog transporta elektrona u gasovima i tečnostima
Creator
Simonović, Ilija, 1989-, 68497161
Copyright date
2020
Object Links
Select license
Autorstvo-Nekomercijalno-Bez prerade 3.0 Srbija (CC BY-NC-ND 3.0)
License description
Dozvoljavate samo preuzimanje i distribuciju dela, ako/dok se pravilno naznačava ime autora, bez ikakvih promena dela i bez prava komercijalnog korišćenja dela. Ova licenca je najstroža CC licenca. Osnovni opis Licence: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/rs/deed.sr_LATN. Sadržaj ugovora u celini: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/rs/legalcode.sr-Latn
Language
Serbian
Cobiss-ID
Theses Type
Doktorska disertacija
description
Datum odbrane: 30.09.2020.
Other responsibilities
mentor
Dujko, Saša, 1972-, 20194151
član komisije
Petrović, Zoran Lj., 1954-, 7843943
član komisije
Bukvić, Srđan, 1955-, 28708711
član komisije
Spasojević, Đorđe, 1958-, 15328359
Academic Expertise
Tehničko-tehnološke nauke
University
Univerzitet u Beogradu
Faculty
Fizički fakultet
Alternative title
Kinetic and fluid models of non-equilibrium transport of electrons in gases and liquids
Publisher
[ I. Simonović]
Format
220 str.
description
Fizika - Fizika plazme / Physics - Physics of plasma
Abstract (sr)
Ova doktorska disertacija sadrži dve celine. U prvoj celini su proučavani transportni koefi-
cijenti trećeg reda za rojeve naelektrisanih čestica u gasovima. Struktura transportnog tenzora trećeg reda u svim konfiguracijama električnog i magnetskog polja određena je primenom
metoda grupnih projektora. Fizička interpretacija individualnih komponenti ovog tenzora je
analizirana na osnovu fluks gradijentne relacije i generalisane difuzione jednačine. Zavisnost
transportnih koeficijenata trećeg reda od redukovanog električnog polja i njihova osetljivost
na elementarne sudarne procese ispitane su za veliki broj modelnih i realnih gasova u Monte
Carlo simulacijama i na osnovu numeričkih rešenja Boltzmann-ove jednačine. U drugoj celini
je razmatran transport elektrona u tečnom argonu, tečnom kriptonu i tečnom ksenonu primenom Monte Carlo simulacija. Proučavani su uticaji efekata koherentnog rasejanja i različitih
načina za aproksimaciju neelastičnih sudara u tečnoj fazi na izračunate vrednosti transportnih
koeficijentata u ovim tečnostima. Poseban akcenat je stavljen na proučavanje strukturno indukovane negativne diferencijalne provodnosti u tečnom ksenonu na osnovu prostorno razloženih
karakteristika roja i funkcija raspodele elektrona. Transportni koeficijenti za rojeve elektrona u
atomskim tečnostima su iskorišćeni kao ulazni podaci u 1.5-dimenzionom klasičnom fluidnom
modelu prvog reda i u fluidnom modelu zasnovanom na razvoju izvornog člana u jednačini
kontinuiteta po gradijentima koncentracije. Ovi fluidni modeli upotrebljeni su za ispitivanje
tranzicije lavina elektrona u strimere i propagacije negativnih strimera u atomskim tečnostima visoke mobilnosti. Pored toga, na osnovu ovih modela je razmatrano na koji način različit
tretman neelastičnih sudara, priroda transportnih koeficijenata i rekombinacija kvazislobodnih
elektrona i pozitivnih šupljina utiču na dinamiku i osobine strimerske plazme.
Abstract (en)
The present doctoral dissertation contains two parts. The first part deals with the study
of the third-order transport coefficients of charged-particle swarms in gases. The structure
of the third-order transport tensor has been determined by employing the group projector
technique in all configurations of electric and magnetic fields. The physical interpretation of the
individual components of this tensor has been analyzed by employing the flux gradient relation
and the generalized diffusion equation. The variation of the third-order transport coefficients
with the reduced electric field and their sensitivity to elementary scattering processes have been
determined for a wide range of model and real gases by using Monte Carlo simulations and the
numerical solutions of the Boltzmann equation. The second part of this thesis deals with the
transport of electrons in liquid argon, liquid krypton and liquid xenon by employing Monte Carlo
simulations. The sensitivity of the calculated values of the transport properties in these liquids
to coherent scattering effects and different approximations of inelastic scattering in the liquid
phase has been investigated. A special emphasis has been placed on the study of the kinetic
phenomenon of negative differential conductivity in liquid xenon by using spatially resolved
swarm data and electron energy distribution functions. Transport coefficients of electron swarms
in atomic liquids are used as input data in 1.5 dimensional classical first order fluid model, as
well as in the fluid model which is based on the density gradient expansion of the source term
in the equation of continuity. Both fluid models are employed in investigating the transition of
electron avalanches into streamers and the propagation of negative streamers in high-mobility
atomic liquids. In addition, the presented models are used for investigating how the dynamics
and properties of the streamer plasma are influenced by the different treatment of inelastic
collisions, nature of transport coefficients and the recombination of quasi-free electrons and
positive holes.
Authors Key words
Transportni koeficijenti trećeg reda, transport elektrona u
gasovima i nepolarnim tečnostima, strimeri u nepolarnim tečnostima, Boltzmannova jednačina, fluidni model, Monte Carlo simulacije
Authors Key words
Third-order transport coefficients, transport of electrons in gases and non-polar liquids, streamers in non-polar liquids, the Boltzmann equation,
fluid model, Monte Carlo simulations
Classification
539.1:533.9(043.3)
Type
Tekst
Abstract (sr)
Ova doktorska disertacija sadrži dve celine. U prvoj celini su proučavani transportni koefi-
cijenti trećeg reda za rojeve naelektrisanih čestica u gasovima. Struktura transportnog tenzora trećeg reda u svim konfiguracijama električnog i magnetskog polja određena je primenom
metoda grupnih projektora. Fizička interpretacija individualnih komponenti ovog tenzora je
analizirana na osnovu fluks gradijentne relacije i generalisane difuzione jednačine. Zavisnost
transportnih koeficijenata trećeg reda od redukovanog električnog polja i njihova osetljivost
na elementarne sudarne procese ispitane su za veliki broj modelnih i realnih gasova u Monte
Carlo simulacijama i na osnovu numeričkih rešenja Boltzmann-ove jednačine. U drugoj celini
je razmatran transport elektrona u tečnom argonu, tečnom kriptonu i tečnom ksenonu primenom Monte Carlo simulacija. Proučavani su uticaji efekata koherentnog rasejanja i različitih
načina za aproksimaciju neelastičnih sudara u tečnoj fazi na izračunate vrednosti transportnih
koeficijentata u ovim tečnostima. Poseban akcenat je stavljen na proučavanje strukturno indukovane negativne diferencijalne provodnosti u tečnom ksenonu na osnovu prostorno razloženih
karakteristika roja i funkcija raspodele elektrona. Transportni koeficijenti za rojeve elektrona u
atomskim tečnostima su iskorišćeni kao ulazni podaci u 1.5-dimenzionom klasičnom fluidnom
modelu prvog reda i u fluidnom modelu zasnovanom na razvoju izvornog člana u jednačini
kontinuiteta po gradijentima koncentracije. Ovi fluidni modeli upotrebljeni su za ispitivanje
tranzicije lavina elektrona u strimere i propagacije negativnih strimera u atomskim tečnostima visoke mobilnosti. Pored toga, na osnovu ovih modela je razmatrano na koji način različit
tretman neelastičnih sudara, priroda transportnih koeficijenata i rekombinacija kvazislobodnih
elektrona i pozitivnih šupljina utiču na dinamiku i osobine strimerske plazme.
“Data exchange” service offers individual users metadata transfer in several different formats. Citation formats are offered for transfers in texts as for the transfer into internet pages. Citation formats include permanent links that guarantee access to cited sources. For use are commonly structured metadata schemes : Dublin Core xml and ETUB-MS xml, local adaptation of international ETD-MS scheme intended for use in academic documents.