ISSN 1996-0948 · EISSN 2949-561X

· Языки: ru / en

Статья: Исследования комбинации индуктивного высокочастотного разряда и разряда постоянного тока (2018)

Читать

Читать онлайн

В настоящей работе изучены характеристики разряда, основанного на комбинации индуктивного высокочастотного (ВЧ) разряда и разряда постоянного тока. Исследованы закономерности вложения ВЧ-мощности в плазму, выполнены измерения азимутальной B и продольной Bz составляющих высокочастотного магнитного поля, аксиального распределения концентрации и температуры электронов, потенциала пространства. В качестве объекта исследования использован однокамерный цилиндрический источник плазмы диаметром 20 см. Канал постоянного тока сформирован двумя электродами, расположенными на торцах цилиндрического источника плазмы. Измерения выполнены в аргоне в диапазоне давлений 0,1–2,3 мТорр при значениях индукции внешнего магнитного поля 0–60 Гс и мощностях ВЧ-генератора 0–1000 Вт. Показано, что при появлении канала постоянного тока потенциал плазмы понижается по сравнению с чисто индуктивным разрядом. При подаче между электродами напряжения 100 В амплитуда продольной и азимутальной компонент магнитного ВЧ-поля возрастает, что связано с увеличением коэффициента отражения волны на границе источника плазмы.

Properties of the discharge based on combination of an inductive RF discharge and a DC discharge are represented in this paper. Characteristics of RF power absorption in plasma were investigated. Azimuthal B and longitudinal Bz components of RF magnetic field, axial distribution of electron density and temperature, plasma potential were measured. In the study the cylindrical plasma source with a diameter of 20 cm was used. The channel of direct current was formed by two electrodes located at the ends of the cylindrical plasma source. Experiments were carried out in argon in the pressure range 0.1–2.3 mTorr at the values of external magnetic field 0–65 Gs and RF power source’s power 0–1000 W. It is shown that plasma potential decreases with appearance of DC channel compared with inductive RF discharge. If the value of applied DC voltage between the electrodes is 100V then amplitudes of azimuthal B and longitudinal Bz components of RF magnetic field increase. It is associated with the increase of the reflection coefficient of the wave at the boundary of the plasma source.

Ключевые фразы: индуктивный, высокочастотный, разряд, плазма, волны, разряд постоянного тока

Автор (ы): Неклюдова Полина Алексеевна, Никонов Александр Михайлович, Кралькина Елена Александровна, Вавилин Константин Викторович, Задириев Илья Игоревич

Журнал: ПРИКЛАДНАЯ ФИЗИКА

Предпросмотр статьи

Идентификаторы и классификаторы

SCI: Физика
УДК: 537.525.99. Прочие виды разрядов в газах при пониженном давлении
eLIBRARY ID: 35653657

Для цитирования:

НЕКЛЮДОВА П. А., НИКОНОВ А. М., КРАЛЬКИНА Е. А., ВАВИЛИН К. В., ЗАДИРИЕВ И. И. ИССЛЕДОВАНИЯ КОМБИНАЦИИ ИНДУКТИВНОГО ВЫСОКОЧАСТОТНОГО РАЗРЯДА И РАЗРЯДА ПОСТОЯННОГО ТОКА // ПРИКЛАДНАЯ ФИЗИКА. 2018. №4

Текстовый фрагмент статьи

Эксперименты показали, что при давлениях менее 1 мТорр эффективность вложения ВЧ-мощности немонотонно зависит от индукции внешнего магнитного поля, а именно, при магнитных полях порядка 10–30 Гс наблюдается локальный максимум Ppl. Рост мощности ВЧ-генератора и давления аргона сопровождаются уширением локального максимума и его смещением в область больших значений В. При подаче на нижний электрод напряжения -100 В эффективность вложения ВЧ-мощности возрастает не более чем на 5 %. PDC изменяется пропорционально мощности, поступающей в разряд через индуктивный канал Ppl, а абсолютные значения PDC малы по сравнению с величинами Ppl.

При постоянном смещении электрода во всех рассмотренных случаях происходит формирование приэлектродного слоя, и возникает аномальный режим горения тлеющего разряда. При фиксированных значениях Pgen и В рост разрядного тока возможен только при существенном увеличении напряжения, приложенного к каналу постоянного тока. При появлении канала постоянного тока потенциал плазмы понижается по сравнению с чисто индуктивным разрядом, где в основном объеме плазмы наблюдается равномерное (в пределах погрешности эксперимента) распределение потенциала.

При подаче на нижний электрод напряжения -100 В амплитуда продольной и азимутальной компонент магнитного ВЧ-поля возрастает, что связано с увеличением коэффициента отражения волны.

Моя история просмотров (1)

01. Статья: АСПЕКТЫ ФОРМАЛИЗАЦИИ СИСТЕМЫ ИНТЕГРАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО КАПИТАЛА

Список литературы

1. Lieberman M. A., Lichtenberg A. J. Principles of plasma discharges and materials processing — Hoboken. New Jersey: John Wiley & Sons, Inc., 2005.
2. Chamber P., Braithwaite N. Physics of Radiofrequency Plasmas – N. Y., 2011.
3. Donnelly V. M., Kornblit A. // J. Vac. Sci. Technol. 2013. Vol. A. 31. No. 5. P. 050825.
4. Chen F. F. High Density Plasma Sources. Ed. by Oleg A. Popov — Park Ridge, New Jersey: Noyes Publications, 1996.
5. Conrads H., Schmidt M. // Plasma Sources Sci. Technol. 2000. Vol. 9. P. 441.
6. Hopwood J. // Plasma Sources Sci. Tech. 1992. Vol. 1. P. 109.
7. Галперин В. А., Данилкин Е. В., Мочалов А. И. Процессы плазменного травления в микро- нанотехнологии. – М.: МИЭТ, 2009.
8. Kralkina E. A., Nekliudova P. A., Pavlov V. B., Petrov A. K., Vavilin K. V. // Plasma Sources Sci. Technol. 2017. Vol. 26. P. 055006.
9. Кралькина Е. А., Никонов А. М. // Прикладная физика. 2017. № 6. C. 20.
10. Piejak R. B., Godyak V. A., Alexandrovich B. M. // Plasma Sources. Sci. Technol. 1992. Vol. 1. P. 179.
11. Godyak V. A., Piejak R. B., Alexandrovich B. M. // J. of Appl. Phys. 1999. Vol. 85. No. 2. P. 703.
12. Godyak V. A., Piejak R. B., Alexandrovich B. M. // Plasma Sources. Sci. Technol. 1994. Vol. 3. P. 169.
13. Кралькина Е. А. //УФН. 2008. Т. 178. № 5. С. 519. 14. Kralkina E. A., Rukhadze A. A., Pavlov V. B., Vavilin K. V., Nekliudova P. A., Petrov A. K., Alexandrov A. F.// Plasma Sources Sci. Technol. 2016. Vol. 25. P. 015016.
15. Хаддлстоун Р., Леонард С. Диагностика плазмы. – М., 1967.
16. Лохте-Хольдгревен В. Методы исследования плазмы. – М., 1971.
17. Kralkina E. A., Rukhadze A. A., Nekliudova P. A., Pavlov V. B., Petrov A. K., Vavilin K. V. // AIP Advances. 2018. Vol. 8. P. 035217.

1. M. A. Lieberman and A. J. Lichtenberg, Principles of plasma discharges and materials processing (Hoboken. New Jersey: John Wiley & Sons, Inc., 2005).
2. P. Chamber and N. Braithwaite, Physics of Radio-frequency Plasmas (N. Y., 2011).
3. V. M. Donnelly and A. Kornblit, J. Vac. Sci. Technol. A. 31 (5), 050825 (2013).
4. F. F. Chen, High Density Plasma Sources (Ed. by Oleg A. Popov, Park Ridge, New Jersey: Noyes Publications, 1996).
5. H. Conrads and M. Schmidt, Plasma Sources Sci. Technol. 9, 441 (2000).
6. J. Hopwood, Plasma Sources Sci.Tech. 1, 109 (1992).
7. V. A. Galperin, E. V. Danilkin, and A. I. Mochalov, Processes of plasma etching in micro- and nanotechnologies (BINOM, Moscow, 2010) [in Russian].
8. E. A. Kralkina, P. A. Nekliudova, V. B. Pavlov, A. K. Petrov, and K. V. Vavilin, Plasma Sources Sci. Technol. 26, 055006 (2017).
9. E. A. Kralkina and A. M. Nikonov, Prikl. Fiz., No. 6, 20 (2017).
10. R. B. Piejak, V. A. Godyak, and B.M. Alexandrovich, Plasma Sources. Sci. Technol. 1, 179 (1992).
11. V. A. Godyak, R. B. Piejak, and B. M. Alexandrovich, J. of Appl. Phis. 85 (2), 703 (1999).
12. V. A. Godyak, R. B. Piejak, and B. M. Alexandrovich, Plasma Sources. Sci. Technol. 3, 169 (1994).
13. E. A. Kral’kina, Phys. Usp. 51 (5), 493 (2008).
14. E. A. Kralkina, A. A. Rukhadze, V. B. Pavlov, K. V. Vavilin, P. A. Nekliudova, A. K. Petrov, and A. F. Alexandrov, Plasma Sources Sci. Technol, 25, 015016 (2016).
15. Plasma Diagnostic Techniques. Ed. by R. H. Huddlestone, L. S. Leonard (Academic, New York, 1965).
16. Plasma Diagnostics. Ed. by W. Lochte-Holtgreven (North-Holland Publishing Company, 1968).
17. E. A. Kralkina, A. A. Rukhadze, P. A. Nekliudova, V. B. Pavlov, A. K. Petrov, and K. V. Vavilin, AIP Advances, 8, 035217 (2018).

Выпуск

№4 (2018)

Кол-во страниц: 132 страницы

С О Д Е Р Ж А Н И Е

ФИЗИКА ПЛАЗМЫ И ПЛАЗМЕННЫЕ МЕТОДЫ

Вафин И. Ю., Мещеряков А. И. Динамика накопления примесей в плазме стелларатора Л-2М 5
Поляков Д. Н., Шумова В. В., Василяк Л. М. Кулоновские пылевые сферы в тлеющем разряде в неоне при криогенной температуре 11
Неклюдова П. А., Никонов А. М., Кралькина Е. А., Вавилин К. В., Задириев И. И. Исследования комбинации индуктивного высокочастотного разряда и разряда постоянного тока 18
Старшинов П. В., Попов О. А., Ирхин И. В., Левченко В. А., Васина В. Н. Характеристики бесферритного индуктивного ртутного разряда низкого давления в замкну-той кварцевой трубке 24
Боровской А. М. Холодный продув газа в конструкции трёхфазного плазмотрона с рельсовыми электродами 30
Небогаткин С. В., Ребров И. Е., Хомич В. Ю., Ямщиков В. А. Оптимизация параметров многоразрядной актуаторной системы 38

ФОТОЭЛЕКТРОНИКА

Войцеховский А. В., Несмелов С. Н., Дзядух С. М., Дворецкий С. А., Михайлов Н. Н., Сидоров Г. Ю., Якушев М. В. Емкостные свойства МДП-систем на основе nBn-структуры из МЛЭ HgCdTe 43
Яковлева Н. И. Влияние поверхностной рекомбинации на параметры фотодиодов из полупроводниковых структур HgCdTe 49
Средин В. Г., Войцеховский А. В., Ананьин О. Б., Мелехов А. П., Несмелов С. Н., Дзядух С. М. Образование поверхностных дефектов в n-CdxHg1-xTe мягким рентгеновским излучением лазерной плазмы 54
Талипов Н. Х., Войцеховский А. В. Влияние режимов ионно-лучевого травления на процесс радиационного нагрева CdxHg1-xTe 61
Стецюра С. В., Маляр И. В., Харитонова П. Г. Формирование наноразмерных и субмикронных стоков радиационных дефектов на поверхности фотопроводника 68
Балясный Л. М., Балашов А. Б., Гордиенко Ю. Н., Грузевич Ю. К., Миронов Д. Е., Петров А. Э., Татаурщиков С. С. Высокочувствительный гибридный фотоприемный модуль на основе фотокатодов с отрицательным электронным сродством и матриц ПЗС (КМОП) с электронной бомбардировкой тыльной стороны 74

ФИЗИЧЕСКОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

Маишев Ю. П., Шевчук С. Л., Кудря В. П. Формирование сверхтонких сплошных пленок методом ионно-лучевой обработки 79
Бухурова М. М. Моделирование движения молекулы фуллерена С60 между плоскостями графена 84
Кравчук Д. А., Старченко И. Б. Теоретическая модель для диагностики эффекта кислородонасыщения эритроцитов с помощью оптоакустических сигналов 89
Шипко М. Н., Тихонов А. И., Степович М. А., Коровушкин В. В., Савченко Е. С., Корнев И. А. Влияние магнитоимпульсной обработки на магнитные свойства аморфной электротехнической стали 94
Панькин Н. А., Сигачев А. Ф., Луконькина А. С., Мишкин В. П. Исследование процесса холодного формования композиционного материала системы Cu–SiC 100
Кокина Т. М., Шафигуллин Л. Н. Оценка влияния свойств композитных материалов на параметры болтовых соединений деталей 106

ФИЗИЧЕСКАЯ АППАРАТУРА И ЕЁ ЭЛЕМЕНТЫ Ларионов Н. А., Мощев И. С. Реализация цифрового режима ВЗН на кристалле интегральной схемы считывания для сканирующих ФПУ 111 Лавринович И. В., Молчанов Д. В., Артёмов А. П., Рыбка Д. В. Сильноточный коммутатор для малоиндуктивной конденсаторно-коммутаторной сборки 117 Тихонов В. Н., Иванов И. А., Тихонов А. В. Недорогие СВЧ-плазмотроны для науки и промышленности 123

ИНФОРМАЦИЯ

Правила для авторов 128 Уточнение от авторов 131

C O N T E N T S

PLASMA PHYSICS AND PLASMA METHODS

I. Yu. Vafin and A. I. Meshcheryakov Dynamics of impurities accumulation in the L-2M stellarator plasma 5
D. N. Polyakov, V. V. Shumova, and L. M. Vasilyak Coulomb dust spheres in glow discharge in neon at cryogenic temperature 11
P. A. Nekliudova, A. M. Nikonov, E. A. Kralkina, K. V. Vavilin, and I. I. Zadiriev Studies of a combination of an inductive RF discharge and DC discharge 18
P. V. Starshinov, О. А. Popov, I. V. Irkhin, V. A. Levchenko, and V. N. Vasina Characteristics of the ferrite-free low pressure mercury closed-loop inductively coupled discharge 24
A. M. Borovskoy Cold blowing of gas in the construction of a three-phase plasma torch with rail electrodes 30
S. V. Nebogatkin, I. E. Rebrov, V. Yu. Khomich, and V. A. Yamshchikov Optimization of multi-discharge actuator system 38

PHOTOELECTRONICS

A. V. Voitsekhovskii, S. N. Nesmelov, S. M. Dzyadukh, S. A. Dvoretsky, N. N. Mikhailov, G. Yu. Sidorov, and M. V. Yakushev Capacitive properties of MIS systems based on the HgCdTe nBn structure 43
N. I. Iakovleva Effect of surface recombination to the HgCdTe FPA performances 49
V. G. Sredin, A. V. Voitsekhovskii, O. B. Anan’in, A. P. Melehov, S. N. Nesmelov, and S. M. Dzyadukh Formation of surface defects in n-CdxHg1-xTe by soft X-ray radiation from a laser plasma 54
N. Kh. Talipov and A. V. Voitsekhovskii Influence of the ion etching modes on radiation heating process of CdxHg1-xTe 61
S. V. Stetsyura, I. V. Malyar, and P. G. Kharitonova Formation of nanodimensional and submicron sinks of radiation defects on the surface of a pho-toconductor 68
L. M. Balyasny, A. B. Balashov, Yu. N., Gordienko, Yu. K. Gruzevich, D. E. Mironov, A. E Petrov, and S. S Tataurchikov High-sensitivity hybrid device based on photocathodes with negative electronic affinity and CCD (CMOS) matrixes with electron bombardment its back side 74

PHYSICAL SCIENCE OF MATERIALS

Yu. P. Maishev, S. L. Shevchuk, and V. P. Kudrya Formation of ultrathin continuous films by ion-beam treatment 79
M. М. Bukhurova Simulation for the fullerene C60 molecule motion between graphene sheets 84
D. A. Kravchuk and I. B. Starchenko Theoretical model for diagnostics of the oxygen saturation of erythrocytes with the help of optoa-coustic signals 89
M. N. Shipko, A. I. Tikhonov, M. A. Stepovich, V. V. Korovushkin, E. S. Savchenko, and I. A. Kor-nev Influence of magnetoimpulse treatment on the magnetic properties of amorphous electrical steel 94
N. A. Pankin, A. F. Sigachev, A. S. Lukonkina, and V. P. Mishkin Investigation of the process of cold forming of composite material of the Cu-SiC system 100
T. M. Kokina and L. N. Shafigullin Evaluation of the influence of the properties of composite materials on the parameters of bolted connections of parts 106

PHYSICAL APPARATUS AND ITS ELEMENTS

N. A. Larionov and I. S. Moshchev Realization of the digital mode of TDI on a ROIC for the scanning IR FPA 111
I. V. Lavrinovich, D. V. Molchanov, A. P. Artyomov, and D. V. Rybka High-current switch for a low-inductance capacitor-switch assembly 117
V. N. Tikhonov, I. A. Ivanov, and A. V. Tikhonov Low-cost microwave plasma sources for science and industry 123

INFORMATION

Rules for authors 128
The message from authors 131

Другие статьи выпуска

Характеристики бесферритного индуктивного ртутного разряда низкого давления в замкнутой кварцевой трубке (2018)

Авторы: Старшинов Павел Валерьевич, Попов Олег Алексеевич, Ирхин Игорь Вячеславович, Левченко Владимир Александрович, Васина Виктория Николаевна

Проведено экспериментальное исследование электрических и излучательных характеристик ртутного бесферритного индуктивного разряда в лампе, образованной замкнутой кварцевой трубкой с внутренним диаметром dвн = 25 мм. Разряд возбуждался на частоте f = 1,7 МГц в смеси паров ртути (~10-2 мм рт. ст.) и аргона (1,0 мм рт. ст.) с помощью трехвитковой индуктивной катушки, размещенной по «внутреннему» периметру лампы длиной 500 мм и высотой 130 мм. Измерения, проведенные в интервале мощности плазмы Рpl = 52–112 Вт, показали, что ток катушки индуктивности Ic, мощность потерь в проводе катушки Pcoil, и средняя по сечению разрядной трубки напряженность ВЧ электрического поля в плазме Ēpl, минимальны, а разрядный ток лампы Ipl и КПД генерации УФ-излучения лампы на длине волны 254 нм ηlamp = Ф254/Рlamp максимальны при мощности плазмы Ppl = 85–90 Вт. Поток УФ-излучения лампы Ф254 и КПД генерации УФ-излучения плазмы ηpl = Ф254/Рpl возрастают практически линейно с увеличением мощности плазмы от 28 до 72 Вт и от 0,52 до 0,65 соответственно.

Сохранить в закладках

Кулоновские пылевые сферы в тлеющем разряде в неоне при криогенной температуре (2018)

Авторы: Поляков Дмитрий Николаевич, Шумова Валерия Валерьевна, Василяк Леонид Михайлович

Определены параметры разряда для заряженных пылевых структур сферической формы (кулоновских пылевых сфер) в плазме неона при температуре стенки разрядного устройства 77 К. Пылевые сферы наблюдались экспериментально при фиксированных давлениях неона 0,15, 0,9 и 1,2 Торр и были получены экстраполяцией при давлениях 0,42 и 0,65 Торр. Пылевые сферы соответствовали точке пересечения зависимостей радиального и аксиального размеров пылевых структур от тока разряда. Проанализирована связь параметров плазмы, при которых образуются пылевые сферы, с составом, фазовым и динамическим состоянием компонент, образующих пылевые сферы, и с размером пылевых сфер. Проведён численный расчёт параметров плазмы разряда и пылевых сфер при изменении давления газа. Обнаружен непрерывный фазовый переход второго рода в пылевых сферах при давлениях 0,15–0,65 Торр. Обнаружено увеличение величины «химического потенциала» пылевой сферы вблизи линии ликвидуса и линии раздела компонентов пылевой смеси на фазовой P–I диаграмме.

Сохранить в закладках

Динамика накопления примесей в плазме стелларатора Л-2М (2018)

Авторы: Вафин Ильдар Юсуфович, Мещеряков Алексей Иванович

В работе описана методика, позволяющая измерять величину фактора превышения рентгеновского излучения над тормозным излучением чистой водородной плазмы и, таким образом, количественно оценивать наличие примесей в плазме в течение импульса. Методика основана на измерении полупроводниковыми детекторами интенсивности излучения мягкого рентгеновского излучения (МРИ) плазмы. Выполнено сравнение измерений фактора превышения предлагаемой методикой и традиционной методикой, основанной на измерении спектра МРИ. Представлены результаты наблюдений фактора превышения, измеренного с помощью предлагаемой методики в экспериментах по ЭЦР-нагреву плазмы на стеллараторе Л-2М. Измерения проводились в различных режимах работы установки.

Сохранить в закладках

Издательство

Издательство: АО "НПО "ОРИОН"
Регион: Россия, Москва
Почтовый адрес: 111538, г Москва, р-н Вешняки, ул Косинская, д 9
Юр. адрес: 111538, г Москва, р-н Вешняки, ул Косинская, д 9
ФИО: Старцев Вадим Валерьевич (ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ДИРЕКТОР)
E-mail адрес: orion@orion-ir.ru
Контактный телефон: +7 (499) 3749400
Сайт: http://www.orion-ir.ru

Все права на тексты и товарные знаки принадлежат их законным владельцам. Подробнее...

Сайт https://scinetwork.ru (далее – сайт) работает по принципу агрегатора – собирает и структурирует информацию из публичных источников в сети Интернет, то есть передает полнотекстовую информацию о товарных знаках в том виде, в котором она содержится в открытом доступе.

Сайт и администрация сайта не используют отображаемые на сайте товарные знаки в коммерческих и рекламных целях, не декларируют своего участия в процессе их государственной регистрации, не заявляют о своих исключительных правах на товарные знаки, а также не гарантируют точность, полноту и достоверность информации.

Все права на товарные знаки принадлежат их законным владельцам!

Сайт носит исключительно информационный характер, и предоставляемые им сведения являются открытыми публичными данными.

Администрация сайта не несет ответственность за какие бы то ни было убытки, возникающие в результате доступа и использования сайта.

Спасибо, понятно.

Наведите камеру на QR-код, чтобы открыть моб. версию страницы.

Ведущий журнала

Ильина Надежда

Написать

По вопросам связанным с журналом вы можете связаться с его ведущим.