экспериментальное изучение закономерностей энерговклада в

XXXVII Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС, 8 – 12 февраля 2010 г.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ЭНЕРГОВКЛАДА В
ГИБРИДНЫЙ ВЧ РАЗРЯД НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ
А.Ф. Александров, К.В. Вавилин, Е.А. Кралькина, В.Б. Павлов, А.А. Рухадзе,
В.П. Савинов, Ч. Чжао, В.Г. Якунин
Физический факультет, Московский государственный университет им
М.В. Ломоносова, Москва, Россия,e-mail: [email protected]
В работе экспериментально изучаются закономерности энерговклада в плазму новой
модификации ВЧ разряда – гибридного ВЧ разряда, поддерживаемого как вихревым, так и
потенциальным ВЧ электрическими полями. Для организации такого разряда в работе
используется узел ввода ВЧ мощности в виде параллельно соединенных индуктора и
обкладок конденсатора.
В случае гибридного разряда также как при рассмотрении гибридного разряда также как и
в случае чисто индуктивного разряда [1]можно записать:
1
2
Ppl  Rplh I i ,
2
(1)
где Ppl - величина ВЧ мощности, поглощенная плазмой, I i - ток, текущий через
индуктор.
2
h
Множитель R pl , стоящий перед I i , имеет размерность сопротивления. Его естественно
назвать эквивалентным сопротивлением гибридного ВЧ разряда. Также как в случае чисто
индуктивного разряда эквивалентное сопротивление гибридного разряда является мерой
способности плазмы поглощать ВЧ мощность. Однако в отличие от чисто индуктивного
разряда эквивалентное сопротивление плазмы гибридного разряда зависит не только от
закономерностей проникновения ВЧ полей в плазму и механизма поглощения мощности, но
и от параметров внешней цепи разряда.
На рис.1 показаны экспериментальные зависимости эквивалентного сопротивления
гибридного разряда, в от мощности Ppl ,
вложенной в плазму.. Представленные
результаты были получены в разряде в аргоне
при различных значениях давления газа. Ppl .
140
130
120
110
Ri (î òí .åä.)
100
90
80
Как видно в области малых значений Ppl
70
60
50
40
30
3Ì Òî ð
5ì Òî ð
10ì Òî ð
20
10
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Ppl (Âò)
90
величины эквивалентного сопротивления
падают с ростом мощности, а затем, пройдя
через минимум, возрастают по мере роста
Ppl . Увеличение давления аргона р в
рассмотренном диапазоне р приводит к
понижению
значений
эквивалентного
сопротивления. Оценки показывают, что
падающая
ветвь
зависимости
h
R pl ( Ppl ) соответствует условиям, при которых преимущественный ввод ВЧ мощности в
Рис.1. Зависимость эквивалентного сопротивления гибридного разряда от величины
мощности, поглощенной плазмой Ppl.
разряд идет через емкостной канал, а растущая – через индуктивный.
Литература
[1]. Кралькина Е.А. // УФН.2008.Т.178.№5.С.519 – 540.
1