25354.直流弱磁場對射頻感性耦合等離子體放電特性的影響

1、碩士學位論文直流弱磁場對射頻感性耦合等離子體放電特性的影響TheEffectofaWeakDCMagneticFieldonDischargecharacteristicinaRadio—frequencyInductivelyCoupledPlasma學科、專業(yè)：笠離王生物理學21102021大連理工大學DalianUniversityofTechnology大連理工大學碩學位論文摘要近些年來，射頻感性耦合等離子體(Inductive

2、lycoupledplasma簡寫為ICP)在實驗室和工業(yè)研究中得到了廣泛的應(yīng)用。感性耦合等離子體源具有兩種放電模式：其中一種放電特征是等離子體的密度較低、徑向和軸向的分布不均勻、發(fā)光強度較弱的容性耦合模式(Emode)；另一種放電特征是等離子體的密度高、徑向和軸向的分布較為均勻、發(fā)光強度較強的感性耦合模式(Hmode)。本課題小組在過去開展過等離子體放電過程中模式跳變的研究，同時也對放電的不穩(wěn)定性進行了相關(guān)研究，在此工作的基礎(chǔ)上，本實

3、驗小組探究在外加亥姆霍茲(Helmholtz)線圈產(chǎn)生的直流弱磁場的作用下，研究等離子體在放電過程當中，其放電特性的變化，對不同條件下的放電特性進行了討論與分析。以此來更加清晰地闡述出在放電中直流弱磁場對等離子體放電特性的影響。在本論文中，主要使用了特斯拉計、高壓探頭、電流探頭、LeCroy數(shù)字示波器、朗繆爾(Langmuir)探針以及ZScan系統(tǒng)，測量出亥姆霍茲(Helmholtz)線圈中磁場的空間分布、等離子體的應(yīng)用與消耗功率、受

4、迫振蕩、阻抗圓圖以及射頻天線線圈的電信號值等相關(guān)的物理量，進一步分析了r型匹配網(wǎng)絡(luò)中的電容、工作氣壓、放電功率以及直流弱磁場等多種物理量是如何影響E、H放電模式特性、功率傳輸效率、模式轉(zhuǎn)化行為和等離子體放電參數(shù)。在實驗的起始過程當中，先進行測量r型匹配網(wǎng)絡(luò)和射頻天線線圈的等效電阻，以此來計算出等離子體的功率傳輸效率和凈吸收功率。在實驗中，研究發(fā)現(xiàn)，在正反饋區(qū)內(nèi)，直流弱磁場對等離子體的放電影響較大，放電模式的跳變、跳變的回滯寬度、跳變起始