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。     

ECR微波等离子体源离子输运的蒙特卡罗模拟

采用蒙特卡罗方法，模拟了ＥＣＲ微波等离子体源中离子离开放电室后历经中性区，鞘层区，最后被加负偏压的工件表面吸收的全过程。研究了鞘层外界处的衔接问题，得到了自洽电势分布和鞘层区不同位置处的速度分布，能量分布与角分布。同时，讨论了磁场对鞘势的影响。     

电子回旋共振微波等离子体及其在材料科学中的应用

 低气压、低温放电方面的一个重要的最新进展是电子回旋共振(ECR)放电。这种技术首先是在核聚变研究中发展起来的。最初,它被用于磁镜实验装置产生和加热等离子体,后来,又被发展成为托卡马克、串级磁镜等聚变装置实验中进行等离子体加热的主要手段之一,即电子回旋共振加热(ECRH)。目前,这一高技术已被移植到各种低温等离子体应用之中,显示了蓬勃的生命力。电子回旋共振微波等离子体是指:当输入的微波频率ω等于电子回旋共振频率ωce时,微波能量可以共振耦合给电子,获得能量的电子电离中性气体,产生放电。电子回旋频率为ωce=eB/m,e和m为电子电荷及其质量,B是磁场强度。     

电子回旋共振（ECR）等离子体的研究和应用

近年来,在低气压、低温等离子体研究和应用中的一个重要发展是微波电子回旋共振放电。由于它是一种无极放电,能够在低气压下产生高密度、高电离度、大体积均匀的等离子体,所以在等离子体物理研究,表面处理和薄膜制备等应用中,成为一个十分引人注目的新领域。本文综述了ECR放电的基本物理过程和实验研究概况,介绍了ECR等离子体在表面处理、镀膜和离子源等方面应用的最新结果。     

电子回旋共振等离子体源的数值模拟

采用自洽微波功率吸收的二维混合模型,对电子回旋共振等离子体源中的各种物理参量(电离速率、等离子体密度、位势、电子温度)进行数值模拟.结果表明:等离子体参数随运行条件(中性气压和微波功率)变化呈现出区域特征、饱和现象和振荡行为等非线性现象 关键词：     

电子回旋共振等离子体技术

微波电子回旋共振是一种先进的低温等离子体技术，它具有优良的综合指标，提高了微电子，光电子集成电路制造工艺等应用领域中的低温等离子体加工水平，文章介绍了电子回旋共振等离子体产生原理，特点及重要的实验研究结果。     

电子回旋共振微波等离子体化学气相沉积

本文叙述了电子回旋共振微波等离子体化学气相沉积（ＥＣＲＰＣＶＤ）的工作原理、特点及其应用．ＥＣＲＰＣＶ Ｄ由放电室、淀积室、微波系统、磁场线圈、气路与真空系统组成．处于放电室的等离子体在磁场中做回旋运动，使电子的回旋运动频率与微波频率相同；处于回旋共振条件下的电子有效地吸收微波功率而获得高的能量，从而产生高活性和高密度的等离子体．电离度大于１０％，电子密度为１０１３ｃｍ３．ＥＣＲＰＣＶＤ可在低的气体流量、衬底不加热的情况下高速淀积高质量薄膜．以该技术淀积的Ｓｉ，Ｎ４，ＳｉＯ２薄膜可分别与高温ＣＶＤ的Ｓｉ３Ｎ４高温热氧化的ＳｉＯ２相比拟．ＥＣＲＰＣＶＤ淀积ａ－Ｓｉ：Ｈ淀积速率为通常ＣＶＤ的２０倍，而性能与射频ＣＶＤ淀积的ａ－Ｓｉ：Ｈ相当．ＥＣＲＰＣＶＤ 已成功用于淀积多种薄膜。     

电子回旋共振微波等离子体离子束刻蚀技术

电子回旋共振微波等离子体技术在薄膜制备技术、材料的表面处理、离子源和等离子体刻蚀等方面得到了广泛的应用，取得了长足的进展。这些特点在ICF实验制靶过程中有重要应用，如调制靶等，而且加工精度高，能满足ICF制靶的要求。基于在未来的ICF实验中对各种有机膜制备、各种调制靶的制备需求，开展了电子回旋共振微波等离子体技术在薄膜制备和等离子体刻蚀方面的预研工作。     

ECR微波放电氩离子输运过程的研究

建立了电子回旋共振（ＥＣＲ）微波放电等离子体中离子输运过程的蒙特卡罗模型，考虑了离子与中性原子的电荷交换碰撞和弹性碰撞，以及精确依赖于离子能量的电荷交换和动量转移截面，模拟了源于氩气ＥＣＲ微波放电的氩离子向衬底输运的过程，得到与实验报道相符的模拟结果。     

HL─1装置等离子体输运与锯齿特性的数值研究

本文利用一维圆柱等离子体输运编码（ＴＲＡＮＰＹ），编制了模拟锯齿振荡的大型编码（ＳＡＷＭＯＤ）。对锯齿振荡的研究，我们选用了两种具有代表性的理论模型：重联模型和湍流模型，后者特别适用于低ｑａ放电的锯齿特性研究。重联模型的锯齿振荡是由于磁力线的完全重联引起的，而湍流模型的锯齿振荡是因为微观湍流或磁力线的随机化而产生的。最后，我们将ＨＬ─１装置的一次典型高密放电的参数代入（ＳＡＷＭＯＤ）编码，运算结果表明，重联模型和湍流模型均能解释实验观测的锯齿现象，理论模拟与实验结果符合较好。     

NUMERICAL SIMULATION OF ECR PLASMA SOURCES

The available electron cyclotron resonance plasma source has been simulated in two-dimensional configuration space (z, r) and three-dimensional velocity space (V_z, V_r, V_θ). Using a hybrid model, we treat ions as particles and electrons as fluid. The motion of ions and electrons is determined by external magnetic field and self- consistent electrostatic field. For a given magnetic distribution, the spatial profiles of electron temperature, plasma potential, plasma density and ionization rate have been obtained. The influences of microwave power, neutral gas pressure and magnetic field on plasma parameters have been studied. The comparisons between simulation and experimental results are made and the explanations for some physical phenomena are given.     

THE ION CURRENT BEHAVIOR IN ECR ARGON PLASMA

The ion current density as a function of various system parameters, such as pressure, magnetic field, and microwave power, has been studied by using Faraday cup. The bistability of plasma was observed and discussed.     

等离子体源离子注入鞘层时空演化的研究

本文使用流体动力学模型，研究了平板、柱形和球形靶的无碰撞及碰撞等离子体鞘层的时空演化，得到了鞘层边界演化、靶表面的离子注入电流密度和离子注入平均动能等参量。     

STUDY OF TRANSPORT CHARACTERISTICS OF INTENSE ION BEAMS IN ACCELERATION-DECELERATION SYSTEM

In this paper the numerical simulation method of using a computer for calculating transport characteristics of intense heavy ion beams with very low energy in an acceleration-deceleration system is studied systematically. Four geometrical constructions of target electrode in the acceleration-deceleration system have been calculated. The relationship between the transport characteristics of intense ion beams and physical and geometric parameters are given in detail.Our results show that the ion optics of four electrode system can maintain good beam focal quality for intensetion beams.     

含有杂质的托卡马克等离子体输运的数值研究

应用一维输运模型数值研究杂质及中性粒子对托卡马克放电的影响,对含氧杂质的ST和HT-6B放电进行计算模拟,结果与实验符合很好。     

MAGNETIC FIELD GRADIENT EFFECTS ON ION FLUX BEHAVIORS IN ECR PLASMA SOURCES

The available electron cyclotron resonance plasma source has been simulated in two-dimensional configuration space (z, r) and three-dimensional velocity space (V_z, V_r, V_θ). The simulation is focused on the magnetic field gradient effects on ion flux behaviors in electron cyclotron resonance plasma sources. The simulation results show that, when the magnetic field gradients increase, electron temperature, plasma density, ionization rate, and ion flux in Z-direction would decrease, while ion energy and plasma potential would increase.     

低能强流离子束在加速-减速系统中传输特性的数值计算方法

本文介绍了对于强流离子束在加速-减速系统中传输特性的有效的二维数值解方法。我们要求如下的数值解:(1)非线性泊松方程。(2)非相对论的离子运动方程。(3)离子流连续性方程。因为几何边界的复杂性。采用有限元方法求解方程(1),计算机程序己编制好。给出空间电位分布,离子轨迹和空间电荷密度分配的自洽解。方法对于研究强流离子束在加速-减速系统中传输问题是适用的,特别是对于高强流离子注入设备、强流离子束外延机、强流离子发生源等等都是适用的。