低气压辉光放电产生等离子体的方法属于电激发产生等离子体，和电子相比，离子的温度低得多，所以辉光放电生成的等离子体又常被称为低温等离子体。因为低温等离子体不是百分百电离，粒子种类除了电子，离子以外还有电中性的原子、分子和自由基，所以粒子间的相互作用，跟只有电子和离子两种粒子的高温等离子体比起来更为复杂；而且低温等离子体的电离度、电子，离子密度及温度、气体成分和压强等可在极大的范围内变化，因此在处理有关低温等离子体的问题时必须做到具体问题具体分析。78582

研究低温等离子体的理论包括宏观理论和微观理论两大类。常见的研究低温等离子体的理论的分类框图如下图1。1所示。

图1。1 低温等离子体的研究理论分类框图

在理论模拟方面已经建立了动力学模型、流体模型、蒙特卡罗模型、蒙特卡罗-流体混合模型等模型来描述气体放电等离子体中各种粒子的运动状态。

1 动力学模型

动力学理论从带电粒子的空间位置和速度分布出发。描述等离子体的最基本方法是统计方法。用统计方法可确定各种粒子的分布函数。等离子体动力论的基本精神是：在分析单个粒子运动的基础上，利用统计物理学，来推求关于大量粒子的运动状态。

动力学模型的关键在于对等离子体中电子能量的分布函数的正确描述[2]。在理论上，动力学模型很严谨。但不能很好地描述粒子特效，故还有待完善。在求解过程中，存在多维相空间的分布函数，导致需要做许多近似处理，导致最后所得物理解的误差较大。 

2 蒙特卡罗模型

 蒙特卡罗模型从最微观的角度模拟带电粒子，所以它可以跟踪等离子体中个别粒子的轨道，适合模拟复杂多维的物理现象。

    但是这种方法用随机数统计方法来处理粒子的运动状态，所以为了保证场方程的计算精度和数值稳定性并降低数值噪声，需要跟踪大量粒子并采用足够小的时间步长，从而导致计算量相当大。但随着高速度、大容量计算机技术的发展，蒙特卡罗模型也备受关注并日趋完善。

3 流体模型

流体力学方程组包括：连续性方程、能量和动量守恒方程以及泊松方程。通过求解流体力学方程组来描述电子、离子以及中性粒子的状态，如密度、流场和能量分布等。流体模型既考虑到了带电粒子的非平衡问题，也解决了场自洽的问题。在求解一些简单的气体放电问题时，流体模型因其简单快捷常被视为首选。

但是在流体模型中存在一个假设：电子从电场中获得的能量和在非弹性碰撞过程中损失的能量相抵消。因此此模型只能算是一种近似的模拟，特别是在描述远不满足流体平衡条件的快电子时误差较大。