Numerical Plasma Dynamics
Numerical Plasma Dynamics with boltzplatz and NUMECA’s HEXPRESS™
Aerospace, Vacuum coating, Semiconductor manufacturing, High-frequency engineering, Plasma generation
boltzplatz, a spin-off from the University of Stuttgart, Germany, is developing the open-source software PICLas to support high-tech companies with the numerical simulation of plasma dynamics. For this purpose, boltzplatz utilizes NUMECA’s HEXPRESS mesh generator to create high-quality fully hexahedral, non-conforming meshes of complex geometries in a short time frame.
With their roots in aerospace, the spin-off focuses on the industrialization of the software PICLas and its establishment in other high-tech industries. The technology transfer aims to bring the software from the simulation of space systems to industrial applications such as vacuum coating and semiconductor systems, where vacuum-based plasma processes play an integral part.
The particle-based code framework PICLas couples different approaches for the approximation of fluid dynamics with the field solution of Maxwell’s or Poisson’s equations to consider the influence of electromagnetic phenomena. Here, HEXPRESS’ fully hexahedral meshes synergize well with the tensor-product Discontinuous Galerkin field solver of PICLas, allowing excellent scaling on high-performance systems and consequently the simulation of complex industrial applications.
Contact:
Dr.-Ing. Paul Nizenkov
nizenkov@boltzplatz.eu
www.boltzplatz.eu
Numerische Plasma-Simulationen mit boltzplatz und NUMECA’s HEXPRESS™
boltzplatz, ein Spin-off der Universität Stuttgart, entwickelt die Open-Source-Software PICLas, um High-Tech-Unternehmen bei der numerischen Simulation der Plasmadynamik zu unterstützen. Für diesen Zweck verwendet boltzplatz NUMECA‘s Netzgenerator HEXPRESS™, um in kurzer Zeit hochwertige, hexaedrische, nicht-konforme Netze von komplexen Geometrien zu erstellen.
Mit ihren Wurzeln in der Raumfahrt konzentriert sich das Spin-off auf die Industrialisierung der Software PICLas und deren Etablierung in anderen High-Tech-Branchen. Der Technologietransfer zielt darauf ab, die Software von der Simulation von Raumfahrtsystemen auf industrielle Anwendungen wie Vakuum-Beschichtungstechnik und Halbleitersysteme zu übertragen, bei denen vakuumbasierte Plasmaprozesse eine wesentliche Rolle spielen.
Das partikelbasierte Code-Framework PICLas kombiniert verschiedene Ansätze zur Approximation der Strömungsmechanik gekoppelt mit der Feldlösung der Maxwell- oder der Poisson-Gleichungen, um den Einfluss elektromagnetischer Phänomene zu berücksichtigen. Hier ergänzen sich die vollständig hexaedrischen Netze von HEXPRESS™ sehr gut mit dem Feldlöser von PICLas, der auf der Discontinuous Galerkin-Methode basiert und eine Tensorproduktbasis verwendet. Dies sorgt für eine hervorragende Skalierung auf Hochleistungsrechnern und ermöglicht damit die Simulation komplexer industrieller Anwendungen.
Kontakt
Dr.-Ing. Paul Nizenkov
nizenkov@boltzplatz.eu
www.boltzplatz.eu
