С использованием секционированного анода в геометрии острие-плоскость исследован радиальный профиль плотности тока отрицательной короны в аргоне. Экспериментально обнаружено сужение радиального распределения тока по аноду и уменьшение светового диаметра у анода с ростом тока короны. Получена параболическая аппроксимация для вольтамперной характеристики отрицательной короны в аргоне, с учетом экспериментально обнаруженного сужения токового сечения на аноде с ростом тока короны.
В работе представлены результаты математического моделирования параметров плаз- мы индуктивного ВЧ разряда в аргоне PIC методом в диапазоне давлений 1мТор — 1Тор. Показано, что при низких давлениях в области скин-слоя азимутальное поле осциллирует на основной частоте со средним значением равным нулю, в то время как радиальное поле имеет отличную от нуля постоянную составляющую. Осцилляции азимутального электрического поля приводят к формированию пучка электронов, азимутальная скорость которого осциллирует со временем, достигая максимума дважды за период.
В работе представлены результаты экспериментального исследования эффективной температуры и концентрации электронов в области скин-слоя индуктивного ВЧ-разряда в инертных газах. Диапазон рассмотренных давлений 0.3─1000 мТорр. Результаты измерений проявили немонотонную зависимость параметров плазмы от давления. Показано, что при давлениях, соответствующих минимуму электронной температуры, частота упругих столкновений в аргоне и криптоне ниже, чем в гелии, вследствие эффекта Рамзауэра.
В работе представлены результаты измерения эквивалентного сопротивления плазмы, являющегося мерой способности плазмы поглощать ВЧ-мощность. Рассмотрен индуктивный ВЧ-разряд в инертных газах в диапазоне давлений 1 мТорр - 10 Торр. Показано, что при частотах упругих столкновений, не превышающих 3∙107 с-1, значения эквивалентного сопротивления различных газов в пределах ошибки эксперимента «ложатся» на одну кривую. При частотах столкновений более 3∙107 с-1 значительный вклад в поглощение вносит емкостная составляющая разряда.
В работе представлены результаты численных расчетов температуры и концентрации электронов в плазме индуктивного ВЧ-разряда в инертных газах. Диапазон рассмотренных давлений 1─200 мТорр. Результаты расчетов позволили объяснить немонотонную зависимость параметров плазмы от давления инертных газов возрастанием энергозатрат на возбуждение атомов при низких значениях электронной температуры и усилением выноса энергии ионами на стенки источника плазмы при повышении роли емкостной составляющей разряда
Нанесённая на поверхность металла тонкая наноуглеродная плёнка способна уменьшить коэффициент вторичной электроннной эмиссии до величины менее или равной единице. Тем самым устранить возможность развития мультипакторного разряда. В работе описан метод получения коллоидного раствора углерода, способ создания на его основе наноструктурированной плёнки на поверхности металла, а также результаты измерения коэффициента вторичной электронной эмиссии, полученного образца.
В работе представлены результаты математического моделирования PIC-методом пространственного распределения параметров плазмы и ВЧ-полей в индуктивном ВЧ-разряде, помещенном во внешнее магнитное поле. Показано, что с ростом величины внешнего магнитного поля происходит смещение максимальных значений плотности плазмы по радиусу к стенкам источника плазмы, а по оси разряда — от антенны в центральные части разряда. Закономерности изменения плотности плазмы коррелируют с изменениями пространственного распределения ВЧ-поля.
В работе представлены результаты экспериментального исследования параметров плазмы «геликонного» разряда в макете ВЧ гибридной плазменной системы, оснащенном соленоидальной антенной. Показано, что с ростом величины внешнего магнитного поля происходит формирование плазменного «столба» и смещение максимальных значений ионного тока по оси разряда в сторону нижнего фланцу макета. Изменение конфигурации магнитного поля позволяет управлять формой плазменного столба.
Проведены экспериментальные исследования диффузных разрядов в газах повышенного давления при неоднородном распределении электрического поля в промежутке. Показано, что при положительной полярности электрода с малым радиусом кривизны в азоте и воздухе генерируется характеристическое излучение (K-линия азота). Тормозное рентгеновское излучение из анода зарегистрировано в воздухе атмосферного давления при амплитуде падающей волны импульса напряжения 12 кВ.
Экспериментально показано, что при достижении ВЧ-генератором мощности 500 Вт и магнитных полях более 10 Гс в цилиндрическом индуктивном источнике плазмы с внешним магнитным полем формируется волновая структура. В области расположения антенны продольная составляющая ВЧ магнитного поля достигает максимума у стенок источника плазмы, в то время как на расстояниях от антенны более 10 см максимум поля наблюдается на оси источника. Одновременно по мере удаления от антенны формируется явно выраженный пик радиального распределение зондового ионного тока насыщения на оси источника плазмы.
В работе представлены результаты измерений эквивалентного сопротивления плазмы в высокочастотном индуктивном источнике плазмы диаметром 46 см при изменении величины индукции внешнего магнитного поля от 0 до 50 Гс, выполненные на рабочих частотах 2, 4 и 13,56 МГц и фиксированной мощности ВЧ-генератора в диапазоне 100–500 Вт. Эксперименты проводились с использованием аргона в диапазоне давлений 0,1–30 мТорр. При наложении внешнего магнитного поля были обнаружены области резонансного поглощения ВЧмощности, соответствующие условиям резонансного возбуждения связанных между собой геликонов и косых ленгмюровских волн. Показано, что наложение на разряд внешнего магнитного поля, соответствующего областям резонансного поглощения ВЧ-мощности при рабочих частотах более 2 МГц, позволяет оптимизировать поглощение ВЧ-мощности плазмой. Эффект увеличивается с ростом рабочей частоты.
В работе представлены результаты измерений радиального распределения ионного зондового тока насыщения в высокочастотном индуктивном источнике плазмы диаметром 46 см при изменении величины индукции внешнего магнитного поля В от 0 до 50 Гс, выполненные на рабочих частотах 2, 4 и 13,56 МГц и фиксированной мощности ВЧ-генератора в диапазоне 100– 500 Вт. В качестве рабочего газа использовался аргон, давление которого изменялось от 0,1 до 30 мТорр. Показано, что наложение внешнего магнитного поля позволяет управлять радиальным распределением зондового ионного тока насыщения. Выявлены оптимальные условия создания протяженных участков однородной плазмы диаметром более 30 см.
- 1
- 2