本期讨论大气压RF-CCP等离子体中另外两种电子加热模式：Ω模式与Penning模式。
电子加热(electron heating)又称为电子能量沉积(electron power deposition/ absorption)，指的是射频电源电场能量通过加速电子传递到等离子体中，并维持放电的物理过程。掌握电子加热规律，是生产实践中实现高效率放电、控制等离子体行为的基础。 往期推送了RF-CCP等离子体中的电子加热现象（《模拟tips：低气压RF-CCP等离子体中的电子加热现象》），指出在绝大多数低气压辉光放电的情况下，电子加热有三种模式：α模式，γ模式，D-A模式（电负性气体）。 工坊君发现，很多文章也使用α模式与γ模式等来描述大气压RF-CCP放电的文章。然而在大气压放电情况下，电子加热的机制会发生显著变化，因此α模式与γ模式似乎不再合适了。本期讨论大气压RF-CCP等离子体中另外两种电子加热模式：Ω模式与Penning模式。 （一）Ω模式 低气压下，电子可以通过与震荡的鞘层相互作用获得能量（α模式）。但是大气压下，电子的平均自由程缩小，与背景气体的碰撞频率升高，导致等离子体电导率下降，主体区的漂移电场显著增强，如下图右所示。
横坐标为时间，纵坐标为放电间隙 左图为电子密度，右图为电场 图片摘自 PSST.22(2013)015012 电子在该电场作用下获得能量，其加热机理是欧姆（碰撞）加热，且发生在体区，如上图左所示。这一加热模式被命名为Ω模式。简要总结基本特征： （1）发生在电正性气体中； （2）加热机理为欧姆加热； （3）与电负性气体D-A模式中D模式相同：发生在主体区(如下图所示)。
横坐标为时间，纵坐标为放电间隙 左图为电子加热功率，右图为电离率 图片摘自 PSST.22(2013)015012 （二）Penning模式 低气压下，如果气压较高、电压较大，则主要依靠高能二次电子来维持放电，重粒子轰击基板激发二次电子，这些二次电子经过鞘层会获得很高的能量进入主体区（γ模式）。 但是大气压放电中，由于背景气体通常不只一种组分（如空气、He/O2、He/N2组合），较高能量的激发态组分会与较低能量组分的基态气体发生碰撞电离，即Penning电离，这一过程会产生新的电子与离子。该模式因此被称为Penning模式。简要总结基本特征： （1）多发生在混合气中； （2）加热机理为Penning电离； （3）与γ模式有相似处，通常发生在较高电压下，电离率最大值出现在鞘层扩张最大时。 在低气压RF-CCP放电模拟计算方面，PIC/MCC是一个强大的工具（《模拟tips：浅谈Particle-in-cell/Monte Carlo Collision (PIC/MCC) 方法》），但是在大气压情况下： （1）电子-中性碰撞频率很高，导致计算时间步长很小，计算效率极低； （2）气体组分和化学反应机理复杂（有时会达到几百乃至上千个）。 此时往往需要使用流体模型和混合模型了。当然，无论是粒子模型还是流体模型，提高计算效率，简化反应体系，都是计算大气压放电的极有趣的挑战之一。
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