等离子体鞘层中尘埃粒子的分布特性

采用柱槽状电极的流体模型，数值模拟了等离子体鞘层及鞘层中尘埃粒子的分布结构. 研究了尘埃粒子数、粒子大小、电极尺寸等因素对尘埃分布结构的影响. 研究表明：当等离子体密度较高时，鞘层较薄，反之鞘层较厚；当尘埃粒子数少时，尘埃分布形成一层结构，反之则形成多层结构；随电极尺寸的不同，尘埃粒子形成一些复杂而又有趣的结构. 关键词： 尘埃粒子 等离子体鞘层 电极     

两种带电尘埃颗粒的等离子体鞘层玻姆判据

采用流体方程和尘埃充电自洽模型研究了鞘边含有两种尘埃颗粒的等离子体玻姆判据. 通过拟牛顿法数值模拟了鞘边两种尘埃颗粒的存在对尘埃自身充电以及离子马赫数的影响. 两种尘埃颗粒中含量较少的尘埃颗粒数密度的增加, 导致两种尘埃颗粒表面悬浮势一个降低, 一个升高. 含量较少的尘埃颗粒的数密度越多和半径越小, 都会导致离子马赫数增大. 另外鞘边无论何种尘埃颗粒的速度增加, 鞘边离子马赫数都将减小. 关键词： 等离子体鞘层 尘埃颗粒 玻姆判据     

碰撞对尘埃等离子体鞘层中尘埃颗粒影响

在一维平板鞘层中应用流体模型研究了尘埃等离子体鞘层中碰撞对尘埃颗粒密度和带电量的影响。 研究所涉及的碰撞主要有电离碰撞,电子、离子分别与中性粒子的碰撞,以及电子、离子分别与尘埃颗粒的碰撞。通过采用四阶龙格库塔法,得到了数值解。结果表明,随着电离碰撞或者电子、离子分别与中性粒子碰撞的频率 增加,都将导致鞘层中尘埃颗粒的数密度增大,数密度的极值位置向鞘边位置靠近,尘埃颗粒带电量增多。电子、离子与尘埃颗粒的碰撞,使得尘埃带电量减小。此外,从研究的结果来看,由离子产生的碰撞要比电子产生的碰 撞对尘埃颗粒的影响明显得多。     

等离子体鞘层附近尘埃颗粒特性的数值模拟

为了研究尘埃等离子体中尘埃颗粒以及鞘层中粒子密度分布等特性,对尘埃颗粒存在条件下等离子体鞘层结构的采取数值模拟.采用稳态无碰撞的尘埃等离子体鞘层模型,对玻姆判据、尘埃颗粒的荷电性质、平板鞘层区域的电势分布及鞘层内粒子分布特性进行了系统的数值模拟研究.计算结果显示,鞘层边缘尘埃颗粒数密度的增加、尘埃温度的升高,将引起孤立尘埃颗粒对电子吸附能力的减弱,集体效应也受到一定程度的影响;二者同时对离子玻姆速度以及鞘层厚度的增加都有着极大的促进作用.鞘层电势在靠近下极区处降落迅速,主要聚集在接近阴极极板的鞘层区域,各种微粒数密度的空间分布满足准中性条件.     

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：     

等离子体刻蚀工艺的物理基础

介绍了等离子体刻蚀工艺背景以及有关等离子体刻蚀机理的研究进展，综述了等离子体刻蚀机理的研究方法，着重阐述了电容耦合放电和电感耦合放电等离子体物理特性，特别是双频电容耦合放电等离子体和等离子体鞘层研究中的关键问题。     

等离子体刻蚀工艺的物理基础

介绍了等离子体刻蚀工艺背景以及有关等离子体刻蚀机理的研究进展,综述了等离子体刻蚀机理的研究方法,着重阐述了电容耦合放电和电感耦合放电等离子体物理特性,特别是双频电容耦合放电等离子体和等离子体鞘层研究中的关键问题.     

修正屏蔽库仑势下二维尘埃等离子体的动力学和结构特性

本文考虑等离子体密度分布变化, 得到了修正屏蔽库仑势的解析解. 数值分析以及分子动力学模拟表明, 在常见实验室参数情况下, 等离子体密度分布变化引起的屏蔽库仑势修正对二维尘埃等离 子体系统的动力学和结构特性影响很小. 在极限参数情况下, 本模型的计算结果表明二维尘埃等离子体系统的扩散能力明显降低, 并且系统组态呈圆形分布. 此外, 本文还研究了实验室常见大小磁场对二维尘埃等离子体系统的影响. 关键词： 修正屏蔽库仑势 二维尘埃等离子体 分子动力学模拟     

磁化等离子体的鞘层结构

采用流体方法数值研究了斜磁场作用下的等离子体鞘层结构.模拟结果显示磁场对鞘层结构有显著的影响,特别是在磁鞘边界附近离子的密度分布产生了明显的变化.分别讨论了离子垂直入射和斜入射两种情况,当离子斜入射进鞘层时,其运动情况要相对复杂一些.在适当的条件下,洛伦兹力的作用使离子在某些区域产生相对聚集,离子密度分布产生波动. 关键词： 鞘层 等离子体 磁场     

我国等离子体工艺研究进展

扼要综述了我国等离子体材料工艺研究的新近进展。内容包括：热等离子体源,等离子冶金、化工,超细粉合成,喷涂;低气压非平衡等离子体源,镀膜,表面改性,等离子浸没离子注入,电晕放电,介质阻挡放电,滑动弧等及其应用,当前,各类薄膜制备和表面改性的研究工作更为活跃。     

HL－1M装置等离子体的平衡和控制

ＨＬ－１Ｍ是ＨＬ－１的改进装置，去掉铜壳后，对极向场线圈和电源都做了必要的修改。此外，还增加了四个快垂直场线圈，并采用可控环流四象限晶闸管交流器供电。对装置调试和运行结果表明．反馈控制系统能很好地维持等离子体平衡。放电一直持续到铁芯变压器的伏秒数用完为止，最长达１０４０ｍｓ。在多数放电的平顶段，等离子体位置都被控制在±４ｍｍ之内．     

Effect of levitated dust kinetics in the dynamic evolution of inhomogeneous plasma sheath

The main goal here is to study theoretically the formation of plasma sheath in an inhomogeneous dusty plasma. The effect of weak ionization of the dust grains as similar to the Townsend discharge has been incorporated to see how it influences the evolution of sheath. Sheath equation has been derived to describe the properties of sheath structures analytically and numerically. It has shown that the ionization along with the inhomogeneity affects significantly the growth of sheath which has been highlighted elaborately for some typical plasma parameters. After getting well defined sheath region, dynamical behaviour of levitated dust grains into the sheath has been studied. The totality of the findings has been centred around the estimation of dust surface potential, dust sizes along with the generation of net force on dust grains. Both inhomogeneous and ionization effects allow the dust grains in acquiring different potential to sustain equilibrium in different places. As a result of this, nebulons and the dust cloudlike structures are electrically charged.     

衬底偏压对ECR等离子体鞘层和离子行为的影响

介绍了电子回旋共振微波放电等离子体中离子向衬底输运的蒙特卡罗模型,该模型考虑了精确依赖于离子能量的电荷交换和动量转移截面以及中性区与鞘层的衔接。     

HL-1M边缘等离子体静电湍流扰动

对HL－1M边缘等离子体静电湍流扰动进行了初步的实验研究。获得了扰动的基本特征量，估计了低杂波引起的径向粒子流的变化。在加低杂波（2．45GHz)前、后，电子密度扰动和极向电场扰动的幅度及其关联性变化不大。虽然低杂波部分抑制了静电湍流，但在数量上不能解释粒子约束改善的实验结果。     

高密度等离子体工艺总体模型初探

介绍了与高密度等离子体工艺相关的模型和数值模拟方法,即连续流和动力学方法。在漂流－扩散方程的连续流模型和单元粒子／蒙特卡罗碰撞动力学模型的基础上,提出了一个等离子体工艺模型。讨论了对等离子体鞘层、等离子体刻蚀和淀积过程的模拟方法,提出了一个高密度等离子体工艺总体模型的初步方案。     

托卡马克KT—5B上有关等离子体温度和密度的几项诊断

等离子体温度和密度的诊断是聚变研究不可缺少的重要方面。本文概要叙述KT-5B托卡马克实验中与等离子体温度和密度有关的几项诊断,说明其特点,对已获得的结果作了初步分析。     

堆芯等离子体燃烧和控制

本工作描述我们编制的零维三流体粒子和功率平衡的等离子体动力学时关模拟程序。在物理上我们把等离子体动力学与新经典轮运理论结果结合起来,通过辅助加热、燃料粒子注入速率和纵场纹波控制堆芯等离子体燃烧。数值结果表明,通过控制完全可以实现堆芯等离子体的稳定燃烧和排灰要求。     

PLASMA DENSITY MEASUREMENTS OF CONFINED CAPACITIVELY COUPLED PLASMA BY MICROWAVE INTERFEROMETER AND ION ENERGY DISTRIBUTION FUNCTION METHODS

Measurements of hydrogen plasma density are made in a symmetric single frequency confined capacitively coupled plasma (C-CCP) RF system. Comparison is made between density measured by microwave interferometer (MWI) and electrode wall ion density gathered from Ion Energy Distribution Function (IEDF) responses. Ion number density at electrode wall is obtained by two methods as IEDF integration method and IEDF splitting method. Both methods were compared with MWI and a linear relation is obtained between both methods and MWI. It is demonstrated that electrode wall surface density obtained by IEDF splitting and IEDF integral methods are about 50,000 times less than the bulk plasma density, and integral method reads more data than splitting method. The three different measurement results are compared and they are in good qualitative agreement; the deviation in ratio of bulk plasma density measured by MWI to number density at the electrode wall resolved from ion energy distribution function is greatest at highest pressure or electrode voltages/powers. The reasons for deviations are explained by analysis of the potential drop across the presheath decreases with respect to increased applied power.     

等离子体全息干涉条纹的数据处理

本文介绍了用全息干涉法诊断爆炸丝等离子体的数据处理方法。在考虑等离子体区域为轴对称的情况下,给出了由折射率计算等离子体电子密度的计算公式。在爆炸丝能量为9.6J的情况下,拍摄到了延时3μs的爆炸丝等离子体干涉图。运用计算机图象处理技术对反拍后的干涉图进行了处理,获得了较为理想的干涉图。用微机控制的线阵CCD摄像机判读了干涉条纹漂移。给出了等离子体密度随径向分布的曲线,并得到相应的等离子体密度在中心处约为10¹⁶个/cm³。