ИССЛЕДОВАНИЕ НЕПРЕРЫВНОГО СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНОГО РАЗРЯДА В ДВУХ ПЕРЕСЕКАЮЩИХСЯ ВОЛНОВЫХ ПУЧКАХ МИЛЛИМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА ДЛИН ВОЛН (2014)
В работе представлены результаты исследования сверхвысокочастотного (СВЧ) разряда, создаваемого непрерывным излучением гиротрона с частотой 30 ГГц в смеси аргона и водорода с добавкой метана в области пересечения двух волновых пучков. Разряд поддерживался над подложкой и имел форму тонкого плазменного слоя. Методами оптической спектроскопии излучения проведены измерения температуры газа и концентрации электронов в плазме. Обсуждены особенности определения штарковского уширения спектральных линий атомарного водорода при невысокой (порядка 1013 см-3) концентрации электронов. Представлены зависимости концентрации электронов и температуры газа от давления и состава газа, а также мощности падающего СВЧ излучения. Отмечены перспективы применения исследуемого разряда для плазмохимического осаждения алмазных плёнок из газовой фазы.
Идентификаторы и классификаторы
Исследования СВЧ разрядов в волновых пучках в диапазоне частот от 24 до 40 ГГц проводились в 1980-х годах с использованиеммощных источников электромагнитного излучения — гиротронов и карсинотронов. В основномизучались динамика и пространственная структура СВЧ разрядов, создаваемых в импульсных волновых пучках с длительностью 10−8÷10−5 с и низкой частотой повторения [1–3]. Такие СВЧ разряды могут применяться, в частности, для создания искусственно ионизованной области в атмосфере [4] и накачки ультрафиолетовых газовых лазеров [3].
Список литературы
- Vikharev A.L., Ivanov O.A., Litvak A.G. // IEEE Trans. Plasma Sci. 1996. V.24, No. 2. P.460.
- Вихарев А.Л., Гильденбург В.Б., Ким А.В. и др. // Высокочастотный разряд в волновых полях / Под ред. А.Г.Литвака. Горький: ИПФ АН СССР, 1988. С.41.
- Vikharev A.L. // J. Tech. Phys. 2000. V.41, No. 1. P.485.
- Гуревич А.В., Литвак А.Г., Вихарев А.Л. и др. // УФН. 2000. Т.170, No.11. С.1181. EDN: MPGKXN
- Bykov Yu., Eremeev A., Glyavin M., et al. // IEEE Trans. Plasma Sci. 2004. V.32. P.67.
- Vikharev A.L. // Proc. 6th Intern. Workshop “Microwave Discharges. Fundamentals and Applications”, Zvenigorod, 11-15 September 2006. Moscow: Yanus-K, 2006. P.29.
- Vikharev A.L., Gorbachev A.M., Kozlov A.V., et al. // Diamond Relat. Mater. 2006. V.15. P.502. EDN: LKASNR
- Denisov G.G., Kuzikov S.V. // Proc. Intern. Workshop “Strong Microwaves in Plasmas”. Nizhny Novgorod: Inst. Appl. Phys., 2000. P.960.
- Гильденбург В.Б., Ким А.В. // Журн. экспер. теорет. физ. 1978. Т.74. С.141.
-
Baulh D.L., Cobos C.J., Cox R.A., et al. // Combustion and Flame. 1994. V.98. P.59.
-
Roussean A., Granier A., Gousset G., Leprince P. // J. Phys. D. 1994. V.27. P.1412. EDN: AZJIVV
-
Варграфтик Н.В. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. М. 1972.
-
Vikharev A.L., Gorbachev A.M., Radishev D.B., Kozlov A.V. // 28th Int. Conf. Phenomena Ion. Gases, July 15-20, 2007, Prague, Czech Republic, 2007.
-
Lombardi G., Benedic F., Mohasseb F., et al. // Plasma Sources Sci. Technol. 2004. V.13. P.375. EDN: HBDBQV
-
Prasad C.V.V., Bernath P.F. // Astrophys. J. 1994. V.426. P.812.
-
Pellerin S., Musiol K., Motret O., et al. // J. Phys. D. 1996. V.29. P.2850. EDN: AZPYRN
-
Вихарев А.Л., Горбачёв А.М., Колданов В.А., Радищев Д.Б. // Физика плазмы. 2005. Т.31, No.4. С.376. EDN: HSUTUP
-
Torres J., Jonkers J., van de Sande M.J., et al. // J. Phys. D. 2003. V.36. P.L55. EDN: EUYRNJ
-
Griem H.R. Spectral line broadening by plasmas. New York: Academic Press, 1974.
-
Карякин Н.И., Быстров К.Н., Киреев П.С. Краткий справочник по физике. М.: Высшая школа, 1963.
-
Gicquel A., Chenevier M., Hassouni Kh., et al. // J. Appl. Phys. 1998. V.83, No. 12. P.7504.
-
Gigosos M.A., Gonzalez M.A., Cardenoso V. // Spectrochimica Acta. B. 2003. V.58. P.1489. EDN: EKDELZ
-
Blochinzev D.I. // Physikalische Zeitschrift der Sowjetunion. 1933. V.4. P.501.
-
Мицук В.Е., Козьминых М.Д., Талалаева И.В. // Изв. АН СССР. Сер. "Физическая". 1959. Т.23, No.8. С.1031.
-
Делоне Н.Б., Крайнов В.П. // УФН. 1999. Т.169, No.7. С.753. EDN: MPDYOL
-
Vikharev A.L., Gorbachev A.M., Kozlov A.V., et al. // Diamond Relat. Mater. 2008. V.17. P.1055. EDN: LLKXFJ
-
Vikharev A.L., Gorbachev A.M., Radishev D.B., et al. // Proc. of 8th Intern. Workshop \\lq\\lq Microwave Discharges: Fundamentals and Applications\\rq\\rq, Zvenigorod, 10-14 September 2012. Moscow: Yanus-K, 2012. P.133.
Выпуск
Другие статьи выпуска
Рассмотрена модификация метода определения взаимных временных задержек сигналов на основе совместного измерения временного и частотного сдвигов. Модификация позволяет повысить степень выраженности корреляционного максимума для сигналов с частотной модуляцией. Приведены результаты исследования предложенного алгоритма при обработке сигналов с фазовой и частотной модуляцией в условиях априорной неопределённости относительно несущей частоты сигналов.
В настоящей работе исследуется спектр SiD естественных (тепловых и дробовых) токовых шумов p-n-перехода, а также барьера Шоттки с коэффициентом неидеальности вольт-амперной характеристики η, превышающим единицу. Приводятся результаты, полученные с помощью специализированной экспериментальной установки. Для их объяснения использовалась эквивалентная схема, учитывающая наличие последовательного сопротивления базы и контактов диода, а также возможность существования тока утечки. Теоретически доказано и подтверждено экспериментально, что соотношение Ван дер Зила, SiD = 2q(ID+2Is), служащее для вычисления спектра токовых шумов «идеального» перехода с η=1, не применимо при η>1 (здесь q — элементарный заряд, ID — ток через переход, Is — ток насыщения перехода). Полученные ранее результаты обобщены при помощи теоремы Гупта для спектра тепловых шумов в нелинейных резистивных системах и подтверждены экспериментально. Установлено, что спектр шумового тока даётся формулой SiD = (2q/η) (ID+2Is). Она является модификацией соотношения Ван дер Зила на случай произвольного значения коэффициента неидеальности. Выполнена экспериментальная проверка полученной формулы для SiD путём измерения спектра шума диода Шоттки с δ-легированием, находящегося в термодинамическом равновесии с окружающей средой.
Для нескольких практически важных синтетических органических полимеров в стеклообразном и вязкоупругом состояниях сопоставлены некоторые основные размеры, характеризующие их морфологию, и максимумы, наблюдаемые в спектрах коэффициента поглощения в терагерцовом диапазоне частот. Эти размеры определены методами рентгеноструктурного анализа. Коэффициент поглощения измерен методами импульсной терагерцовой спектроскопии в диапазоне температур от гелиевой до комнатной.
В данной статье аналитически и численно исследованы особенности распространения электромагнитных волн в окрестности области электронного циклотронного резонанса в аксиально-симметричных магнитных ловушках. Рассмотрено совместное влияние неоднородностей концентрации плазмы, величины и направления магнитного поля на картину лучевых траекторий. Найдены критерии, разграничивающие случаи конструктивной рефракции (лучевые траектории стягиваются к оси ловушки, где происходит эффективное поглощение) и деструктивной рефракции (лучевые траектории расходятся от оси ловушки, и эффективный нагрев центральной части плазменного шнура невозможен). Показано, что неоднородности направления магнитного поля и концентрации плазмы, характерные для аксиально-симметричных магнитных ловушек, а также эффекты пространственной дисперсии существенным образом влияют на распространение электромагнитных волн в окрестности поверхности электронного циклотронного резонанса.
Рассмотрена модификация метода определения взаимных временных задержек сигналов на основе совместного измерения временного и частотного сдвигов. Модификация позволяет повысить степень выраженности корреляционного максимума для сигналов с частотной модуляцией. Приведены результаты исследования предложенного алгоритма при обработке сигналов с фазовой и частотной модуляцией в условиях априорной неопределённости относительно несущей частоты сигналов.
Издательство
- Издательство
- ННГУ
- Регион
- Россия, Нижний Новгород
- Почтовый адрес
- 603022, г. Нижний Новгород, пр. Гагарина, д. 23.
- Юр. адрес
- 603022, г. Нижний Новгород, пр. Гагарина, д. 23.
- ФИО
- Трофимов Олег Владимирович (Декан)
- E-mail адрес
- unn@unn.ru
- Контактный телефон
- +7 (831) 4623003
- Сайт
- http://www.unn.ru/