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短管螺旋波放电中等离子体参数测量和模式转化研究

赵高 熊玉卿 马超 刘忠伟 陈强

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短管螺旋波放电中等离子体参数测量和模式转化研究

赵高, 熊玉卿, 马超, 刘忠伟, 陈强

Characterization of plasma in a short-tube helicon source

Zhao Gao, Xiong Yu-Qing, Ma Chao, Liu Zhong-Wei, Chen Qiang
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  • 对长度为45 cm的短放电管螺旋波放电等离子体进行了Langmuir探针、原子发射光谱以及集成电荷耦合检测器(ICCD)检测诊断, 研究螺旋波等离子体的放电特性. Langmuir探针数据显示电子密度在射频功率增加过程中出现两次大幅增长, 由此确认了放电模式的转换及螺旋波放电模式的出现. 发射光谱测量结果与Langmuir探针测量的电子密度数据一致, 发现Ar原子和Ar离子的谱线强度与放电模式变化有着密切相关性. 而通过对不同放电模式的ICCD测量, 获得射频功率吸收因放电模式转变而变化的方式, 认为放电模式转换时电子行为和能量传递方式也发生着变化.
    Characteristics of helicon plasma in a 45 cm long discharge tube were diagnosed by the Langmuir electrostatic probe, optical emission spectroscopy (OES), and integrated capacitively coupled detector (ICCD). The discharge in helical wave mode was confirmed by the sharply variation of electron density and electron temperature based on the Langmuir data. We have noticed that the variation of electron density measured by the Langmuir electrostatic-probe is consistent with the OES measurement. Intensities in the spectra of argon atoms and ions are strongly related to discharge modes. The photos taken by ICCD can distinguish the discharge modes in the radial region. Intensity changes in the radial region reflect the electron motivation and the energy transfer path in the helicon plasma.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11175024,11375031)、科技部十二五科技支撑项目(批准号:2011BAD24B01)、国家科技支撑计划(批准号:E-b-2012-40)、北京印刷学院重点项目(批准号:23190113051)、北京印刷学院科研基金和真空技术与物理重点实验室开放基金资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 11175024, 11375031), the 12th Five-Year Science and Technology Support Project of the Ministry of Science and Technology of China (Grant No. 2011BAD24B01), the National Key Technology Research and Development Program of the Ministry of Science and Technology of China (Grant No. E-b-2012-40), the Key Project of Beijing Institute of Graphic Communication, China (Grant No. 23190113051), the Scientific Research Foundation of Beijing Institute of Graphic Communication, China, and the Open Fund of Science and Technology on Vacuum Technology and Physics Laboratory, China.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-03-18
  • 修回日期:  2014-06-29
  • 刊出日期:  2014-12-05

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