Поглощение ВЧ мощности плазмой индуктивного разряда, помещенного в магнитное поле

• Автор: Павлов, Владимир Борисович
• Шифр специальности: 01.04.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 126 с. : ил.

■V Введение

Научная новизна работы

Основные положения работы, выносимые на -защиту

Практическая ценность работы

Апробация диссертации

Структура и объем диссертации

Глава 1 Обзор литературы

1.1 Устройства, работающие на индуктивномВХ1 разряде

1.1.1 Устройства, работающие на индуктивном В Чразряде без магнитного

поля

1.1.2 Устройства, работающие па индуктивном В Чразряде, помещенном во

внешнее магнитное поле
1.2 Индуктивный ВЧразряд без внешнего магнитного поля
1.2.1 Проникновение ВЧполей в плазму
1.2.2 Поглощение В11мощности плазлюй
, 1.3 Индуктивный ВЧ разряд, помещенный во внешнее магнитное поле,
близкое к электронному циклотронному резонансу
1.3.1 Проникновение ВЧ полей в плазму и исследование их поглощения
1.4 Индуктивный ВЧ разряд, помещенный во внешнее магнитное поле, способствующее возбуждению геликонов и волн Трайвелписа-Голда
1.4.1 Проникновение ВЧ полей в плазму и анализ механизма поглощения ВЧ
мощности плазмой
1.5 Выводы
1.6 Понятие эквивалентного сопротивления плазмы
1.7 Цель работы и постановка задачи
Глава 2 Условия экспериментов и методики измерений
2.1 Экспериментальные установки
2.2 Условия экспериментов
2.3 Методики измерений
2.3.1 Зондовые измерения
у 2.3.2 Оптические измерения
2.3.2.1 Методика определения эффективной температуры быстрых

электронов по отношению интенсивности спектральных линий
2.3.2.2 Методика определения пространственного распределения плотности
плазмы по пространственному распределению интенсивности её
свечения
2.3.3 Измерение ВЧ тока
2.3.4 Определение эквивалентного сопротивления
Глава 3 Исследование индуктивного ВЧ разряда при наличии однородного
магнитного поля и в его отсутствии
3.1 Случай однородного магнитного поля
3.1.1 Особенности поведения индуктивного В Чразряда при наложении
внешнего магнитного поля
3.1.2 Результаты определения параметров плазмы
3.1.3 Результаты измерения величины мощности, поглощенной плазмой
3.2 Исследование эквивалентного сопротивления плазмы индуктивного ВЧ
разряда при отсутствии магнитного поля
3.2.1 Экспериментальное изучение поведения эквивалентного сопротивления
плазмы индуктивного В Чразряда при отсутствии магнитного поля
3.2.2 Сравнение экспериментальных данных с результатами расчетов
3.3 Исследование эквивалентного сопротивления тазмы индуктивного ВЧ
разряда при наличии магнитного поля
3.3.1 Зависимость эквивалентного сопротивления от типа антенны
3.3.2 Зависимость эквивалентного сопротивления от величины внешнего
магнитного поля
3.3.3 Зависимость эквивалентного сопротивления от геометрических
размеров источника тазмы
3.3.4 Зависимость эквивалентного сопротивления от рода газа
3.4 Сравнение экспериментальных данных с результатами расчетов
3.5 Исследование пространственного перераспределения параметров
тазмы индуктивного ВЧразряда при наложении внешнего магнитного поля
Глава 4 Индуктивный разряд в неоднородном магнитном поле
4.1 Результаты определения доли мощности, поглощенной тазмой
4.2 Случай расходящегося магнитного поля
4.3 Случай магнитного поля с нейтральным контуром

4.4 Случай однородного магнитного поля
4.5 Случай сходящегося магнитного поля
4.6 Обсуждение результатов
Глава 5 Разработка перспективной модели ВЧ источника плазмы
5.1 Типичная конструкция В Чисточника плазмы. Методика эксперимента
5.2 Результаты экспериментов
5.2.1 Обеспечение ввода ВЧ мощности в плазму
5.2.2 Получение максимального тока ионов при заданном уровне ВЧ
мощности
5.2.3 Формирование заданного распределения плотности плазмы и
плотности ионного тока в пучке
Выводы
Список цитируемой литературы
Список публикаций по теме диссертации

радиус много больше радиуса Дебая, что позволило использовать данную методику без изменений.
2.3.2. Оптические измерения
Одновременно с зондовыми измерениями регистрировалась интенсивность свечения плазмы. Спектральные измерения преследовали две цели:
- оценка эффективной температуры электронов по отношению интенсивностей спектральных линий;
- определение пространственного распределения параметров плазмы на основании измерений пространственного распределения свечения плазмы.
Для измерения интенсивности свечения плазмы ее излучение с помощью световода попадало на входную щель монохроматора МДР-23, ширина входной и выходной щелей которого составляла 50мкм. На выходе монохроматора был установлен фотоэлектронный умножитель ФЭУ-100. Сигнал с выхода фотоумножителя регистрировался с помощью платы АЦП, встроенной в компьютер. Сканирование спектра
проводилось в диапазоне 3500 - 7500А. На рисунке 2.8 показан типичный вид спектра свечения плазмы.
Длина волны, А°
Рис.2.8. Типичный вид спектра свечения плазмы аргона.
Как известно, чувствительность ФЭУ в различных участках спектра различна. В связи с этим проводилась спектральная градуировка установки, которая осуществлялась в несколько этапов: