射频偏置ECR-PECVD等离子体参数测量

利用双探针对ECR-PECVD装置中基片在射频偏置下的等离子体参数进行了测量。同时测量了在射频偏置下微波功率、磁场电流、进气量等参数对ECR-PECVD等离子体参数的影响。结果表明,在ECR-PECVD等离子体装置中,基片射频偏置对电子温度有影响,而等离子体密度主要由微波功率所决定。     

HL-2Aװ�ñ�Ե������������ľ���ֲ�����

介绍了一种对等离子体边缘进行径向扫描的往复静电探针系统,该系统由高压气源、传输杆、光栅尺、探针组件构成。它在一次放电中能测量主等离子体边缘的温度、密度、悬浮电位、空间电位、离子饱和电流、极向电场、粒子通量等参数的径向分布以及电子温度和密度的衰减长度。测量结果表明,利用该系统测量的主等离子体边缘参数分布与JT-60U、TEXT、HT-7等装置上测量的结果一致。     

HL-2M 装置磁测量系统设计及初始放电实验结果

介绍了 HL-2M 装置上满足等离子体放电的磁测量系统的物理设计,主要包括磁探针、磁通环以及 电流测量系统的设计。通过 HL-2M 装置典型的放电位形参数对磁探针的极向布局、有效面积,磁通环的极向布 局以及测量等离子体电流的罗氏圈互感值进行了初步设计。目前,HL-2M 装置已经完成初始等离子体放电。各个 子系统均能达到其测量目标。      

微环装置中等离子体电位测量

等离子体电位是托卡马克装置的一个重要参数。它的测量在放电机制、等离子体的平衡与稳定、等离子体-表面相互作用以及杂质控制等研究课题中有着极其重要的作用。 本文描述用朗谬尔探针,以及由它组成的对称双探钎系统(以下简称SDP系统)测量微环托卡马克边界区等离子体电位V_0的两种方法和结果。     

HT-7 װ�û�����������¶Ȳ�������������

在HT-7装置上采用红外热像仪测量了活动限制器的表面温度,显示了第一壁温度与等离子体水平位移、波加热参数的关系,一定程度上反映了等离子体与壁相互作用的程度。采用ANSYS计算了活动限制器表面大致的能流分布,其结果与方法可为EAST装置等第一壁温度的测量和能流的计算分析提供一定的参考。     

HL-2A等离子体边缘的快速单探针测量

介绍了对HL-2A装置中平面边缘等离子体的单探针测量。单探针是安装在可径向移动、并可绕轴旋 转360o的传动杆上的。在1MHz的快速采样频率下,测量了主等离子体边缘的温度、密度、悬浮电位、空间电位、极 向等离子体流速的径向分布。测量的结果表明,利用单探针测量的主等离子体边缘参数与朗缪尔四探针测量结果 基本一致。     

利用离子声波朗道阻尼测量氧化物阴极放电中的离子温度

作为等离子体重要参数之一, 特别是在低温等离子体中离子温度的测量一直较为困难. 在磁化线性等离子体装置氧化物阴极脉冲放电条件下, 利用栅网激发离子声波, 通过测量波幅在朗道阻尼作用下随空间的演化, 利用阻尼长度是离子温度和电子温度的函数, 计算得到离子温度为0.3 eV. 测量值与国外类似装置利用光谱诊断所得结果基本相同.     

FBI程序对HL-2A装置等离子体边界计算的初步结果

JT-60U装置上的FBI程序是运行于UNIX操作系统下综合的等离子体参数计算系统，该程序已在HL-2A装置上采用了，其主要计算模块的功能是使用等离子体边界外的电磁测量信号，利用丝电流方法识别等离子体边界。程序引进时最大程度地考虑了两个装置电磁测量系统、装置尺寸结构和线圈系统的不同而进行了修改。     

测等离子体电子密度用的远红外HCN激光干涉仪

等离子体电子密度是等离子体的最重要参数之一。Tokamak型磁约束随着Tokamak型装置等离子体电子密度的提高,给微波干涉测量增加了困难,因为电磁波只能穿过电子密度小于截止密度n_0的等离子体。即     

HL-2A装置偏滤器的脱靶等离子体实验

在HL-2A装置偏滤器靶板上采用嵌入式静电三探针阵列和偏滤器室内的电动扫描四探针组测量了同一极向截面的内外中性化板上和偏滤器室内的电子温度、密度、悬浮电位、空间电位、电场、电子压强及其分布,研究了偏滤器中等离子体参数的分布及非对称性和脱靶等离子体运行模式下的等离子体行为,开展了偏滤器脱离靶板等离子体的实验研究。利用主真空室的快速往复扫描三台阶式六探针系统测量了主等离子体边缘和偏滤器室内的等离子体温度、密度、粒子通量和中性粒子密度等参数,研究了脱靶等离子体的形成过程、物理特性、控制方法,以及对主等离子体性能的影响。     

Positron plasma diagnostics and temperature control for antihydrogen production

Production of antihydrogen atoms by mixing antiprotons with a cold, confined, positron plasma depends critically on parameters such as the plasma density and temperature. We discuss nondestructive measurements, based on a novel, real-time analysis of excited, low-order plasma modes, that provide comprehensive characterization of the positron plasma in the ATHENA antihydrogen apparatus. The plasma length, radius, density, and total particle number are obtained. Measurement and control of plasma temperature variations, and the application to antihydrogen production experiments are discussed.     

非对称磁镜场电子回旋共振氧等离子体刻蚀化学气相沉积金刚石膜

分别应用郎缪尔双探针和离子灵敏探针对非对称磁镜场电子回旋共振氧等离子体的电子参数、空间分布和离子参数进行了测量,分析了气压对等离子体参数及空间分布的影响。利用该等离子体在优化的气压条件下对化学气相沉积金刚石膜进行了刻蚀,并研究了刻蚀机理。结果表明:电子温度为5~10 eV,离子温度为1 eV左右,而等离子体数密度在1010cm-3数量级。随气压的升高,电子和离子温度降低,而电子数密度先增大后减小。在低气压下等离子体数密度空间分布更均匀,优化的刻蚀气压为0.1 Pa。刻蚀过程中,离子的回旋运动特性得到了加强,有利于平行于金刚石膜表面的刻蚀,有效地保护了金刚石膜的晶界和缺陷。     

基于紫外吸收光谱的血浆泄漏监测系统的研究

介绍了血液体外循环治疗仪工作原理. 对含不同浓度血浆的血液体外循环治疗仪废弃液进行了紫外吸收光谱的实验研究, 发现此混合液在278 nm左右存在明显的吸收峰. 在血浆紫外吸收光谱的实验基础上, 开发出了与血液体外循环治疗仪配套的血浆泄漏监测系统. 血浆浓度在0~0.06 ml/ml连续变化的废弃液的监测实验结果表明此系统具有较高的灵敏度. 在血浆浓度为0 ml/ml、0.015 ml/ml、0.03 ml/ml时的连续监测实验结果显示此系统具有良好的稳定性. 结论表明基于紫外吸收光谱的血浆泄漏监测系统用于血液体外循环治疗仪治疗过程中的血浆泄漏监测是完全可靠的.     

大面积等离子体片密度分布分析

利用空心阴极放电产生了尺寸为60 cm× 60 cm× 2 cm的大面积等离子体面. 在实验室条件下对大面积等离子体片的密度分布进行了测量. 由于高压放电脉冲脉宽较短, 实验中改变了测量方法, 同时, 在中等磁场影响下, 为了得到真实的等离子体密度, 进行了必要的数值修正.在放电电流为1---6 A时, 测量了二维的电子密度分布. 另外, 测量并讨论了其他环境参数对等离子体密度的影响. 电子密度的分布情况对与微波波束切换相当重要. 由空心阴极增强型放电产生的大面积等离子体面具有反射X波段(8---12 GHz) 微波需要的足够稠密的电子密度和足够均匀的密度分布, 这是等离子体面在雷达系统中取代金属面板的有利条件.     

The plasma characteristics and film formation generated by theelectron cyclotron resonance mechanism

Silicon nitride thin film (SiN_x) is deposited onto the 3 inch silicon wafer using an electron cyclotron resonance (ECR) plasma apparatus. The plasma parameters from N₂-SiH₄ electron cyclotron resonance plasma are obtained. Radial distribution of radical atom density is determined by optical emission spectroscopy. From the comparison of the uniformities of deposited film thickness, electron density and radical atom density, it was concluded that the uniformity of film thickness is related to that of radical density rather than plasma density. The dependence of the uniformity film thickness on the waveguide mode was also examined     

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设计了一个取样位置能在射频辉光放电等离子体电极间自由移动的取样装置,用质谱计测量了SiCl4等离子体的离子信号。提出了一种线性拟合的方法用于计算SiCl4等离子体的消耗率,利用测量的离子信号,计算出了SiCl4等离子体中SiCln(n=0~2)中性基团的空间分布。实验结果表明,可移动质谱取样装置的设计是合理的;用线性拟合方法得到的等离子体消耗率和中性基团的相对密度,比以前的方法得到的更精确。     

射频等离子沉积聚硅氧烷薄膜的XPS研究

用CVD方法在一台射频放电等离子体聚合实验装置内成功地制备了沉积聚酯薄膜基底有机聚硅氧烷薄膜。该薄膜在有原子氧模拟实验装置内具有抗原子氧剥蚀的良好性能,对航天器等材料表面起到防护作用,有机聚硅氧烷薄膜与等离子体沉积时氧的泄露量有关,且沉积密度经AFM检测有较大的差异,并用XPS较详细考察了不同工艺制备的聚硅氧烷官能团构成和表面状态,以期得到优良的防剥蚀膜。     

BEHAVIOR OF Ar PLASMA FORMED IN A HIGH DENSITY PLASMA SOURCE-AN ECR REACTOR

In order to develop the ultra-large scale integration(ULSI), low pressure and high density plasma apparatus are required for etching and deposit of thin films. To understand critical parameters such as the pressure, temperature, electrostatic potential and energy distribution of ions impacting on the wafer, it is necessary to understand how these parameters are influenced by the power input and neutral gas pressure. In the present work, a 2-D hybrid electron fluid-particle ion model has been developed to simulate one of the high density plasma sources-an Electron Cyclotron Resonance (ECR) plasma system with various pressures and power inputs in a non-uniform magnetic field. By means of numerical simulation, the energy distributions of argon ion impacting on the wafer are obtained and the plasma density, electron temperature and plasma electrostatic potential are plotted in 3-D. It is concluded that the plasma density depends mainly on both the power input and neutral gas pressure. However, the plasma potential and electron temperature can hardly be affected by the power input, they seem to be primarily dependent on the neutral gas pressure. The comparison shows that the simulation results are qualitatively in good agreement with the experiment measurements.     

A new approach to determination of the asymmetry parameter of Stark-broadened isolated spectral lines

A new approach to evaluation of asymmetry parameters of Stark-broadened isolated spectral lines is presented. The procedure is discussed on the example of the N I line at λ = 9822.75 Å. Line shape measurements were performed using a wall-stabilized arc, operated at atmospheric pressure. The radiation of the plasma, emitted from homogeneous plasma layers in end-on direction, was measured using a grating spectrometer equipped with a two-dimensional CCD detector. Griem-like profiles, convoluted with the corresponding Doppler and apparatus profiles, were fitted to experimental data. In this way the Stark broadening parameters (electron impact widths, shifts and asymmetry) have been determined. Detailed analysis of the line shapes shows that the standard Griem-like profile does not explain the observed line asymmetry satisfactorily. The results of preliminary studies indicate that including collision-duration effects in profile calculations provides a better agreement between experiment and calculations. PACS. 32.70.Jz Line shapes, width, and shift – 52.70.Kz Optical (ultraviolet, visible, infrared) measurements.