射频低压等离子体电子能量分布函数的探针诊断

本文对于无内电极放电的射频低压等离子体,采用探针电流调制法,设计并建立了三探针诊断电子能量分布函数的测量系统,测量了压力在10^-3—10^-1Torr下氮气等离子体的电子能量分布函数。从理论和实验上研究了探针鞘层上射频干扰电压对测量电子能量分布函数的影响,给出了确定射频干扰值以及对射频干扰的影响进行修正的方法,并采用该方法对实验数据进行了修正,得到了正确的电子能量分布函数。根据所得到的电子能量分布函数计算的电子平均能量,与由探针伏安特性计算得到的电子平均能量相差不超过5％,该结果间接证明了本文实验测量系统的可靠性以及对射频干扰影响进行修正的正确性。     

射频辉光放电等离子体的电探针诊断及数据处理

Langmuir探针是等离子体诊断的一个重要方法.对探针I-V曲线进行求解二次微商是获得等离子体中的电子能量分布函数的关键.由Fourier变换导出一个求解微商的数值解方法.克服了现有方法所存在的缺点.实现了对探针I-V曲线求解二次微商的精确、自动运算.测量了硅烷射频辉光放电等离子体的平均电子能量(温度)和浓度随放电功率的变化. 关键词：     

甚高频激发容性耦合氩等离子体的电子能量分布函数的演变

甚高频激发的容性耦合等离子体由于离子通量和能量的相对独立可控而受到人们的关注. 本文采用朗缪尔探针诊断技术测量了40.68 MHz激发的容性耦合Ar等离子体的特性(如电子能量概率分布、电子温度和密度等)随宏观参量的演变情况. 实验结果表明, 电子能量概率分布随着气压的增加从双麦克斯韦分布逐步转变为单麦克斯韦分布并最终演变为Druyvesteyn分布, 而射频激发功率的增加促进了低能电子布居数的增强; 在从等离子体放电中心移向边界的过程中, 低能电子的布居数显著下降, 而高能电子的布居则有所上升; 放电极板间距的变化直接导致了等离子体中电子加热模式的转变. 另外, 我们也对等离子体中的高低能电子密度和温度的分配情况进行了讨论.     

射频感应耦合低压等离子体特性分析

采用光谱诊断法和Langmuir单探针法对射频感应耦合Ar气等离子体特性进行分析。通过光栅光谱仪研究了低气压下Ar气等离子体的光谱强度的变化特性,采用Langmuir单探针法测量不同条件下电子密度和电子温度。等离子体发射光谱的光谱强度随着气压和功率的增加而增强,射频功率对光谱强度的影响较明显。当功率从120W增加到180W时,光谱强度将会迅速增加,等离子体发生E模向H模的模式转换。Langmuir单探针法测量的电子密度和电子温度在的变化规律符合E模向H模转换的变化规律。     

LEAD螺旋波射频等离子体电子能量分布函数的测量

通过电压扫描探针测量了LEAD装置螺旋波射频等离子体伏安特性曲线和电子能量分布函数,并对等离子体基本参数剖面如电子温度、密度、等离子体电位和鞘电位降系数等进行了计算.实验发现在LEAD装置半径5cm以内的位置电子能量分布函数都遵循麦克斯韦分布.而在半径7cm附近,即与射频源线圈处于相同径向位置,电子能量呈现出典型的双麦...     

60MHz电容耦合等离子体中电子能量分布函数特性研究

甚高频(频率大于30 MHz)耦合放电源由于能产生大面积高密度的等离子体而受到了人们的广泛关注. 采用电流、电压探针以及朗缪尔探针诊断技术对60MHz射频激发产生的容性耦合等离子体的放电特性及电子行为进行了研究. 实验结果表明,等离子体的等效电阻/电容随着射频输入功率的增加而减小/增加;等离子体中电子行为不仅依赖于射频输入功率,还与放电气压密切相关;放电气压的增加导致电子能量概率分布函数(EEPF)从双温Maxwellian分布向Druyvesteyn分布转变,而且转变气压远低于文献所报道的数值,这主要是由于在60MHz容性耦合等离子体中电子反弹共振加热效率大为降低. 关键词： 甚高频容性耦合等离子体 朗缪尔探针诊断 电子加热模式     

在RF等离子体中应用的探针和粒子能量分析技术

本文简要的评述了RF对探针测量影响的研究现状,并介绍了若干减少或消除RF影响的技术。这些技术可归纳为,时间平均技术,快速扫描技术、取样技术、多探针技术、滤波技术和跟随技术。某些技术同样适用于粒子能量分析器和束流探针等离子体电位测量。     

CF4气体ICP等离子体中的双温电子特性

使用朗谬尔探针方法研究了低压CF4气体感应耦合等离子体（ICP）的放电特性.结果表明 ，CF4等离子体的电子呈现双温分布：一类是密度低、能量高的快电子，另一类是密度高 、能量低的慢电子.快电子温度The、慢电子温度Tce以及它们的平均 电子温度Te随射频输入功率的增加而下降；而它们的密度nhe，nce和ne随功率的增加而上升.从电子与气体粒子碰撞能量平衡的角度解释了双温电子特性与射频输入功率之间的关系. 关键词： 感应耦合等离子体 CF4气体 朗谬尔探针 电子温度     

射频功率对氢气与反式二丁烯的低压电感耦合等离子体的影响（英）

利用等离子体聚合技术制备的GDP壳层是目前ICF靶丸的主要烧蚀层材料。为了了解GDP薄膜沉积过程中的CH等离子体的状态,采用朗缪尔探针和质谱仪对C4H8/H2等离子体的组分和状态参数进行了诊断,并对等离子体的电子能量分布函数、电子密度、电子温度等进行了深入分析。同时讨论了等离子体状态与放电参数之间的关系。研究发现,射频功率对等离子体参数有明显的影响。从10 W到35 W,电子密度正比于射频功率。随着射频功率的增加,在两步电离机制作用下,电子温度和等离子体电势呈现先减小后增大的变化趋势。另外,在高气压下,质谱诊断中发现了大量的稳定的小质量碎片离子,这表明在高气压下等离子体气相中的离子碎片聚合反应被抑制。     

采用发射光谱和朗缪尔探针诊断低温低压氢等离子体

 使用发射光谱诊断法和Langmuir探针诊断法,测量了螺旋波激发等离子体化学气相沉积装置中产生的氢等离子体的发射光谱和电流-电压曲线。运用日冕模型和Druyvestey方法,对不同放电参数条件下激发态氢原子密度﹑等离子体密度及电子能量分布的变化规律进行了研究。结果表明：激发态氢原子密度随射频功率增大而增大,随工作气压的增大先增大,后缓慢下降。等离子体密度随射频功率增大线性增大,随工作气压的增加也是先增大,出现峰值后缓慢下降。电子平均能量随射频功率的变化是先增大,后达到平衡;随着工作气压的增大逐渐减小。两种诊断方法得到的结果基本相符。在低温低压等离子诊断中,两种诊断方法结合使用,可以得到更准确和更多的等离子体信息。     

微波谐振腔中电子与微波作用的非稳态过程研究

 在微波腔中微波场影响电子的运动，同时电子束作为电流源也产生辐射，影响微波场，这种相互作用包含线性和非线性过程。根据Maxwell理论，微波腔中的实际微波场可以按微波腔的模式展开，而且不同模式与电子束之间的相互作用不同。将电子束作为激励源，根据Maxwell方程和电子受到的洛伦兹力，建立不同模式在电子束作用下的激励方程和电子束电子在不同模式作用下的运动方程（即微波谐振腔中电子束与微波场相互作用的自洽方程组），并由此进一步分析一维情况下单间隙微波腔中微波建场、辐射场呈指数增长和饱和等非稳态作用过程，该过程涉及到电子束与微波作用的线性和非线性过程。     

单晶LaB_6热阴极稳定性研究

介绍了用于１＋１／２射频腔中的ＬａＢ＿６热阴极电子枪的结构，通过分析电子枪阴极的热平衡关系和高温、强射频场条件下的阴极电流发射情况，给出了ＬａＢ＿６热阴极电子枪的热平衡和发射电流的关系曲线，并对阴极稳定性问题进行了仔细研究。     

射频放电阻抗测量用于等离子体诊断研究

利用自行研制的传感器和测量装置,通过对射频放电电压、电流以及其相位角的精确测定,算出放电管的总阻抗,结合放电管的等效电路模型与Godyak等建立的射频放电模型,对射频激励铜离子激光管在氦气中的放电特性进行了研究,得出射频激励铜离子激光器不同气压及电流密度下的等离子体电阻、容抗、鞘层厚度及电子密度 关键词： 射频放电 阻抗测量 等离子体诊断     

A Comparative Study of Single and Double Langmuir Probe Techniques for RF Plasma Characterization

In this study, the plasma density and electron temperature of Radio Frequency (RF) plasmas were determined by three types of Langmuir probes, namely a conventional double probe, a single probe with RF choke and a single probe with RF choke and compensating electrode. The same plasmas were characterized by the three probes, each performing three measurements per plasma condition, in order to determine the precision of the measurement results. After performing a comparative analysis, which looked at the precision and the accuracy of these results, the conclusion is that the double probe, which has already the advantage of the simplest construction, yields the most reliable results for both capacitively and inductively coupled RF plasmas. The single probe with RF choke and compensating electrode has a similar precision as the single probe without compensating electrode, but its accuracy is better.     

超导量子干涉仪计算机自动控制系统

提出了计算机控制的射频超导量子干涉器自动测量、控制系统的实现 ;并对系统工作原理、硬件电路和软件编制的设计思想做了简要介绍。     

Investigation of multipactor breakdown in communication satellite microwave co-axial systems

Multipactor breakdown or multipactor discharge is a form of high frequency discharge that may occur in microwave components operating at very low pressures. Some RF components of multi-channel communication satellites have co-axial geometry and handle high RF power under near-vacuum conditions. The breakdown occurs due to secondary electron resonance, wherein electrons move back and forth in synchronism with the RF voltage across the gap between the inner and outer conductors of the co-axial structure. If the yield of secondary electrons from the walls of the co-axial structure is greater than unity, then the electron density increases with time and eventually leads to the breakdown. In this paper, the current due to the oscillating electrons in the co-axial geometry has been treated as a radially oriented Hertzian dipole. The electric field, due to this dipole, at any point in the coaxial structure, may then be determined by employing the dyadic Green’s function technique. This field has been compared with the field that would exist in the absence of multipactor.     

用于微波电子枪的双重入腔及其阴极结构

介绍一台用于热阴极微波电子枪的双重入驻波腔及其阴极结构．根据微波枪束品质要求，首先定出腔体基本参数，然后报告了腔形、场分布、谐振频率、耦合度等的设计考虑，并给出腔体测量结果，最后介绍了阴极结构的设计．     

Echo-planar rotating-frame imaging

A new rotating-frame imaging method that produces a complete cross section of an object in a single experiment is reported. The echo planar rotating frame imaging (EPROFI) technique uses two perpendicular RF gradients for two-dimensional spatial encoding and fully exploits the formation of rotary echoes for fast sampling of spatial frequencies. The acquisition scheme yields the Fourier transform of the spin distribution on Cartesian coordinates for straightforward image reconstruction. Implementation of the technique on a low-field portable NMR probe is described and results are presented for test objects with different geometries.     

Cross polarization, radio frequency field homogeneity, and circuit balancing in high field solid state NMR probes

Homogeneous radio frequency (RF) fields are important for sensitivity and efficiency of magnetization transfer in solid state NMR experiments. If the fields are inhomogeneous the cross polarization (CP) experiment transfers magnetization in only a thin slice of sample rather than throughout the entire volume. Asymmetric patterns have been observed in plots of the CP signal versus RF field mismatch for an 800 MHz solid-state NMR probe where each channel is resonated in a single-ended mode. A simple model of CP shows these patterns can be reproduced if the RF fields for the two nuclei are centered at different places in the coil. Experimental measurements using B1 field imaging, nutation arrays on extremely short NMR samples, and de-tuning experiments involving disks of copper incrementally moved through the coil support this model of spatially offset RF fields. We have found that resonating the high frequency channel in a double-ended or "balanced" mode can alleviate this field offset problem, and have implemented this in a three-channel solid state NMR probe of our own design.