磁场对直流辉光放电阴极鞘层中电子输运过程的影响

采用MonteCarlo模拟方法研究了磁场对直流辉光放电阴极鞘层中电子输运过程的影响.磁场垂直于阴极鞘层中电场的方问.模型中,电子与中性粒子的碰撞过程有三种(弹性碰撞;激发碰撞和电离碰撞).电子的自由飞行步长由电子与中性粒子的碰撞频率来决定.计算了电子的密度分布,电子与中性粒子的非弹性碰撞速率,以及电子能量和电子通量分布等.结果表明,横向磁场能在一定程度上改变直流放电中电子的输运过程.磁场中电子与中性粒于的非弹性碰撞速率被增强,这一结果与实验结果符合较好.     

直流辉光等离子体阴极鞘层电子的输运过程

采用蒙特卡罗方法对氦直流辉光放电平板电极等离子体阴极鞘层内电子的输运过程进行了研究。利用实验数据拟合得到的电子与中性粒子的碰撞截面,计算了电子的平均能量及能量分布的空间变化,同时研究了电子的其它参数分布.     

直流空心阴极放电中鞘层区电子的输运过程

采用蒙特－卡洛方法对空心阴极放电中鞘层区电子的输运过程进行了研究，电子在鞘层区被非均匀电场加速，两次碰撞之间的步长是由电子与中性粒子的碰撞频率确定。模型中三种碰撞截面积是由实验和理论数据拟合而来。研究了电子平均能量、电子密度和电离系数在径向的分布。电子能量的空间分布结果与实验很好地符合。 关键词：     

N+2离子在氮直流辉光放电中碰撞离解的作用

采用氮辉光放电等离子体快电子和各种重粒子（N＋２，N＋，Nf）的混合Monte Carlo模型，从不同放电条件的离解碰撞率，快原子态粒子（N+，Nf）在阴极鞘层区的输运过程及轰击阴极的能量及角分布三个方面研究了 N＋２+N２→N+＋N+N2f反应在氮气直流辉光放电中的作用.该过程在电压较高时为阴极鞘层区的重要离解过程， 且主要发生在阴极附近，其碰撞率随电压和气压增加而增加；阴极表面附近的活性粒子（N＋，Nf）主要由该离解过程产生（而不是e--N2离解电离过程），而且这些粒子具有中等的平均能量且小角入射，是 关键词： 氮直流辉光放电 Monte Carlo模拟 N＋２-N２碰撞离解     

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采用蒙特卡罗模型对氮空心阴极放电等离子体鞘层离子(N2 、N )的输运过程进行了模拟研究,计算了阴极鞘层中氮离子(N2 、N )的能量及角分布的空间变化和粒子密度及平均能量随放电参数的变化规律。研究结果表明:空心阴极放电产生的氮离子,在鞘层输运过程中,N2 是密度几乎不变的低能粒子;N 是密度逐渐减少的高能粒子。随着电压增加,N 密度减小,平均能量增加;N2 密度和平均能量变化不明显。能量及入射角的相对分布规律与平板电极氮直流辉光放电基本类似,但圆筒空心阴极放电更有利于氮离子的产生。     

重粒子在阴极鞘层中输运的理论模型

建立了重粒子在阴极鞘层中输运的理论模型,推导出离子、中性粒子入射阴极表面速度分布 函数和到达阴极的离子流、中性粒子流的解析表达式.理论结果与蒙特-卡罗模拟相一致. 关键词： 阴极鞘层 重粒子输运 理论模型     

气体放电空心阴极鞘层氩离子的蒙特-卡罗模拟研究

建立了气体放电空心圆筒阴极鞘层离子的自洽蒙特-卡罗模拟模型,对鞘层区内离子的输运过程进行了研究。考虑了离子与中性原子的电荷交换碰撞和弹性散射,用到了精确依赖于离子能量的电荷交换和动量输运截面。模拟了氩离子在空心阴极鞘层中的运动,得到了不同放电条件下自洽电场分布,离子的能量分布,角分布以及电子密度分布和离子密度分布。计算结果表明:离子在由鞘层边界向阴极运动过程中,离子能量分布的高能部分逐渐增大,角分布向小角度部分压缩,鞘层中的强电场对离子起加速和聚焦作用;在鞘层内离子密度分布比较均匀,只是在鞘层边界附近变化 关键词：     

气体放电阴极鞘层氩离子的自洽蒙特卡罗模拟

建立了气体放电阴极鞘层离子的自洽蒙特卡罗模拟模型,考虑了离子与中性原子的电荷交换碰撞和弹性散射,用到了精确依赖于离子能量的电荷交换和动量输运截面。模拟了氩离子在阴极鞘层中的运动,得到了不同气压下自治电场分布,离子的能量分布和角分布,发现:离子由鞘层边界向阴极运动过程中,离子能量分布的高能部分逐渐增大,角分布向小角度部分压缩,鞘层中的强电场加速和聚焦了离子;在鞘层边界附近的电场呈非线性。     

尘埃粒子在直流辉光放电阴极鞘层中的运动及悬浮

研究尘埃粒子在直流辉光放电阴极鞘层中的运动特性,并讨论了尘埃粒子携带的电荷、受到的各种力及悬浮位置等.尘埃粒子在鞘层中的运动特性及悬浮位置主要由它的尺寸大小和它所受到的各种力(重力、电场力、离子拖拽力、中性粒子拖拽力)决定.比较无碰撞鞘层和碰撞鞘层发现,尘埃粒子在碰撞鞘层中的悬浮位置更加靠近极板;比较下鞘(阴极板放在下方时的鞘层)和上鞘(阴极板放在上方时的鞘层)发现,在下鞘中只有同一半径的尘埃粒子悬浮在鞘层中的同一位置,而在上鞘中两种不同半径的尘埃粒子可以悬浮在鞘层中的同一位置.悬浮在鞘层中的尘埃粒子只可 关键词：     

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基于OOPIC软件,对平面直流磁控溅射放电等离子体进行了二维自洽粒子模拟,重点研究了磁场、阴极电势和气压等工作参数对磁控放电特性的影响。模拟发现,在一定的工作参数范围内,随着磁场的增强,鞘层厚度变窄,鞘层电势降减小,阴极离子密度增大,但是分布变窄;随着阴极电势的增加,鞘层厚度稍微变窄,鞘层电势降增大,阴极离子密度增大,分布变宽;随着气压的升高,鞘层厚度基本不变,鞘层电势降会增大,阴极离子密度先增大后减小,分布略微变宽。     

蒙特卡罗模拟在辉光放电鞘层离子输运研究中的应用

利用蒙特卡罗方法模拟氩气直流辉光放电鞘层内离子的运动过程.模拟基于离子与中性原子的电荷转移和弹性散射两种主要的散射过程，考虑了碰撞截面与能量相关和不相关两种情况，在弹性散射中采用了势场相互作用模型和刚性球碰撞两种模型.通过模拟得到不同气压和不同放电电压下离子入射阴极的能量分布和角度分布，并对几种模型的模拟结果进行了比较和讨论. 关键词： 辉光放电 等离子体鞘层 蒙特卡罗模拟     

横向磁场对辉光等离子体阴极区电子输运过程的影响

本文动用改进的蒙特卡罗技术，研究了横向磁场对氦气直流辉光放电阴极区电子输运过程的影响。     

等离了体源离子注入球靶的蒙特—卡罗模拟

建立了在球形靶鞘层中蒙特－卡罗模拟模型，考虑了离子与中性粒子的电荷交换碰撞和弹性散射，以及精确依赖于入射离子能量的电荷交换碰撞截面和动量输运截面。模拟了不同气压下，在鞘层扩展过程中，氮离子Ｎ＾＋２到达靶表面的能量分布和入射分布，研究了它们的变化规律。     

直流辉光放电等离子体轴向动力学过程的研究

采用磁流体动力学理论,考虑了电子与中性粒子的非弹性碰撞,应用有限差分法研究了直流辉光放电氩等离子体的轴向动力学过程,得到了氩等离子体密度、输运速度、温度以及电位的轴向分布,发现了气体压强和电极间距的变化对阴极区的电子密度有较大的影响,而对阴极区的离子密度的影响甚微。 关键词：     

ECR微波等离子体离子输运的数值模拟

建立了ECR微波等离子体源离子输运的平板和圆柱模型,对离子历经的空间区域的输运过程进行了数值研究。采用Monte Carlo(M-C)方法模拟了存在外磁场情况下,离子离开开放电室后历经中性区、鞘层区、最后被加负偏压的工作表面吸收的全过程,考虑了离子与中性粒子的电荷交换碰撞玫弱性散性,统一处理了中性区和鞘层区电势的衔接,采用曲线拟合,电势自洽迭代方法把中性区和鞘层区衔接起来,得到了光滑自治的电势分布曲线和鞘层区不同位置处的速度分布、能量分布及角分布。     

碰撞对非对称射频鞘层特性的影响

对于大多数活性射频等离子体刻蚀工艺，由于放电室中两个电极的面积不等，使得两个电极附近的等离子体鞘层是非对称性的.考虑离子与中性粒子的碰撞效应，建立了一种描述这种非对称射频鞘层动力学特性的自洽动力学模型.数值结果显示碰撞效应对极板上的瞬时电压降、瞬时电子鞘层厚度、鞘层内的离子密度和动能的空间分布以及两个极板上电压之差等物理量的影响. 关键词： 射频鞘层 非对称电极 碰撞效应 离子     

等离子体源离子注入球形靶的蒙特-卡罗模拟

建立了在球形靶鞘层中离子的蒙特-卡罗模拟模型,考虑了离子与中性粒子的电荷交换碰撞和弹性散射,以及精确依赖于入射离子能量的电荷交换碰撞截面和动量输运截面。模拟了不同气压下,在鞘层扩展过程中,氮离子N_2~+到达靶表面的能量分布和入射角分布,研究了它们的变化规律。     

氮直流辉光放电活性粒子（N^＋，N）的产生率

在氮直流辉光放电等离子体中采用快电子和离子(N2^ ，N^ )混合的蒙特卡罗模型，模拟研究了e N2→N^ /N N 2和N2^ N2→N^ N N2过程中粒子(N^ ，N)产生率的轴向分布随放电参数(工作气压、放电电压和温度)的变化规律。结果表明：两种离解过程中氮活性粒子(N^ ，N)的产生率都随气压和电压的增加而增大，随放电气体温度的升高而降低；但N2^ —H2离解碰撞主要发生在阴极附近。电压较高时，阴极处的离子N^ 主要由N2^ —N2离解过程产生；电压较低时，N2^ —N2离解过程可忽略。中性原子N主要由电子碰撞离解过程产生。     

磁场下空心阴极氦放电过程中电子运动的计算机模拟

通过Monte Carlo方法，模拟了磁场下矩形空心阴极放电中电子的运动及其产生非弹性碰撞情况，得到了终止条件下电子的能量分布、空间分布和离子的空间分布.磁场的引入改变了电子的行程和产生各种非弹性碰撞的次数与位置，影响了整个放电过程.电子的各种参数分布的差异，正是由少数非弹性碰撞决定的.通过模拟得到，选择恰当的磁场强度，可以获得高的电离度，适当的离子分布和电子分布.这对于更有效地利用空心阴极的优点，发展离子型激光器，可能具有一定意义. 关键词：     

氮气辉光放电阴极鞘层重粒子输运过程研究

采用蒙特卡罗模拟对氮气辉光放电等离子体阴极鞘层内离子(N₂⁺,N⁺)和快中性分子(N_2f)的输运过程进行了研究,计算了阴极鞘层中离子(N₂⁺,N⁺)和快中性分子的能量及角分布的空间变化,较好地解释了实验结果.得到了氮气辉光放电等离子体阴极附近主要存在着能量较低的荷能分子、密度较低的高能原子离子及密度和能量居中的分子离子.诸粒子状态随放电条件而变化.模拟结 关键词：