你的化学反应怎么选的？
等离子体中化学反应机理之复杂，之令人发指早已得到了实验党和仿真党的双重承认。在学术会议和讨论过程中，可能大部分二维、三维等离子体放电数值模拟工作者都曾遇到过这样的问题： 你的化学反应怎么选的？ 而我们见过的大部分回答是这样： 这个计算中的化学反应，主要依据XXX论文中给出的数据...... （in other words: 我也不知道怎么选的，我用的别人的数据） 所以，这些复杂的化学反应，到底是谁在研究？那些关键的反应，是怎么得到的？——就是一群用着0维模型的大神级科学家们。他们的0维模拟研究成果，往往都是理论、实验和计算领域巨大的推动力。换句话说，0维模拟，绝不简单： 第一，等离子体反应0维模型≠普通化学反应模型。 等离子体0维代码不是简单的常微分方程组求解器。由于引入了额外的变量，电子能量（以分布的形式存在），求解等离子体反应体系的第一步，是求解玻尔兹曼方程获得电子能量分布函数——这是一项理论性极强、难度极大的工作。 法国LAPLACE实验室的GJM Hagelaar教授，仅凭着一个2.5M的BOLSIG+求解器，就名震等离子体届，可见其难度和意义！如果你是一个仿真党，在国际会议中看到一个扎着辫子开着轮椅（对，是开着）的老爷爷，记得准备好膝盖……
第二，等离子体反应机理研究，大部分依靠0维模型。 0维模型在研究等离子体反应上，具有目标精准、计算迅速的优势。二维、三维等离子体计算需要将方程差分到每一个网格上，对流方程、泊松方程的求解极其耗时，而在上百万的网格中分别求解玻尔兹曼方程，再求解上千上百的等离子体反应上百万次，既不经济也无可能。因此，0维模型和机理研究，是独立于二维/三维等离子体模拟的一个更难、更基础的研究门类。 莫斯科物理技术学院（MIPT）的Popov教授（下图），仅用BOLSIG+求解器和一套ODE求解器，依靠深厚的等离子体反应知识，得到了众多世界一流的研究团队的尊重和合作请求，就是0维模拟工作者的典范。
简而言之，等离子体数值模拟的工程化应用化，离不开二维/三维模拟，而一切高维度数值模拟，是建立在扎实的0维模拟研究基础上的。 0维模拟，你不得不重视。 * GJM Hagelaar 成名作： [1] Hagelaar, G. J. M., & Pitchford, L. C. (2005). Solving the Boltzmann equation to obtain electron transport coefficients and rate coefficients for fluid models. Plasma Sources Science and Technology, 14(4), 722. |
