Высокочастотные нагрузочные системы для ёмкостного возбуждения плазмы

• Автор: Морозов, Виктор Александрович
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 156 с. : ил.

Глава 1. ВЫСОКОЧАСТОТНЫЕ СИСТЕМЫ

ДЛЯ ЁМКОСТНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ ПЛАЗМЫ

1Л Высокочастотный ёмкостной разряд

1Л Л Применение высокочастотного ёмкостного разряда

1Л.2 Источники высокочастотной плазмы

1.1.2.1 Основные параметры плазмы

1.1.2.2 Высокочастотные реакторы планарного типа

1.1.2.3 Режим постоянного напряжения

1.1.2.4 Особенности высокочастотного ёмкостного разряда

1.1.2.5 Магнетронный разряд

1.1.2.6 Источники плазмы для высокочастотного реактивноионного и химического травления
1.1.2.7 Источники атмосферной ёмкостной плазмы
1.2 Структура и состав высокочастотных систем
ёмкостного возбуждения плазмы
1.2.1 Анализ высокочастотных систем
1.2.1.1 Структура высокочастотной
системы
1.2.1.2 Примеры реализации высокочастотных систем
1.2.2 Высокочастотные генераторы
1.2.3 Цепи высокочастотного согласования
1.2.4 Схемы замещения плазменных нагрузок
1.2.5 Проводники на высокой частоте
1.2.6 Измерение мощности на высокой частоте
Выводы к Главе
Глава 2. ВЫСОКОЧАСТОТНЫЕ НАГРУЗОЧНЫЕ СИСТЕМЫ
2.1 Анализ линий передачи электромагнитной энергии

2.2 Цепи согласования высокочастотных нагрузочных систем
для ёмкостного возбуждения плазмы
2.2.1 Исследование и расчёт П-контура
2.2.1.1 Определение основных параметров контура
2.2.1.2 Исследование области существования
параллельного и последовательного резонансов
2.2.2 Расчёт параллельного колебательного контура
с неполным включением
2.2.2.1 Контуры с неполным включением индуктивности со стороны генератора и ёмкости со стороны нагрузки
2.2.2.2 Контуры с неполным включением ёмкости со стороны генератора и индуктивности со стороны нагрузки
2.2.3 Цепь согласования с делением высокочастотной мощности
2.3 Ёмкостные плазменные нагрузки
2.3.1 Распылительный магнетрон
2.3.1.1 Исследование зависимости высокой частоты и постоянного смещения от активной мощности
2.3.1.2 Расчёт схемы замещения распылительного магнетрона на высокой частоте
2.3.2 Плазменный конденсатор с обкладками сложной геометрии
2.3.3 Моделирование нагрузочной системы
Выводы к Главе
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ АКТИВНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ
ПРОВОДНИКОВ НА ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЕ
3.1 Сопротивление электрических проводников с покрытиями
на высокой частоте
3.1 Л Определение активного сопротивления проводника
с покрытием
3.1.2 Анализ выражения для сопротивления проводника с покрытием и обсуждение полученных результатов

3.1.3 Расчёт разъёмного контактного соединения
на высокой частоте
3.2 Методика расчёта поперечного сечения электрического провода
3.2.1 Особенности теплового расчёта проводников на высокой частоте.,94
3.2.2 Численная обработка результатов теории
Выводы к Главе
Глава 4. ИЗМЕРЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МОЩНОСТИ В ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ НАГРУЗОЧНЫХ СИСТЕМАХ
4.1 Особенности схемного решения ваттметра
4.2 Основные характеристики коаксиальной линии передачи
4.3 Расчёт датчиков тока и напряжения
4.3.1 Датчики тока
4.3.1.1 Измерение электрического тока в коаксиальном волноводе
4.3.1.2 Датчики тока - петля и катушка связи
4.3.1.3 Компоновка датчиков тока с учётом скин-эффекта
4.3.1.4 Анализ эквивалентной схемы датчика тока
4.3.2 Датчики напряжения
4.3.2.1 Измерение электрического напряжения
в коаксиальном волноводе
4.3.2.2 Использование датчика тока в качестве ёмкости КС-делителя. Расчёт сопротивления делителя
4.3.3 Анализ последовательного включения
датчиков тока и напряжения
4.4 Разработка методики расчёта ваттметра
4.4.1 Расчёт коаксиальной линии передачи
4.4.1.1 Расчёт линии передачи по мощности
4.4.1.2 Расчёт линии передачи по току
4.4.2 Расчёт амплитудного детектора и высокочастотного фильтра
4.4.2.1 Амплитудный детектор

ского поля и плотности токов в проводнике [127-131]. При этом потери мощности Р определяются интегрированием произведения векторов плотности тока у и напряженности электрического поля Е по объему проводника V, т.е.
Р=І-Е(1У. (1.12)

Электромагнитная волна падает на поверхность проводника под углом близким к прямому углу относительно нормали поверхности. При этом структура электромагнитного поля в металле такова, что преломленная волна в проводнике распространяется практически нормально поверхности [128]. Так как в выражении (1.12) вектора связаны между собой дифференциальным законом Ома, то его, применительно к проводнику направленному вдоль оси х, используют в следующем виде [127-129]:
Р=рШ<л'- <1ЛЗ>
^ у
плиту да плотности тока в проводнике.
Электромагнитная волна в металле распространяется от поверхности как затухающая однородная волна в среде с волновым сопротивлением [129, 130]
г=(1+0р/8 , (1.14)
где 8- глубина скин-слоя, / - мнимая единица,
8=^—, (1.15)
V РоРг®
- магнитная постоянная, цг -магнитная проницаемость материала проводника.
На расстоянии г от поверхности проводника комплексная амплитуда электрической составляющей поля описывается формулой [130]
ЁХ=Ё^] (1.16)
где у-коэффициент распространения,
У = {1 + 0/<5- (1.17)