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容性耦合射频放电等离子体的仿真模拟与实验诊断研究
被引量：
18
1
作者
朱寒
何湘
+1 位作者
陈秉岩
陈建平
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第16期3504-3511,共8页
针对工业生产与军事应用上低气压、低温非热平衡等离子体的制备和实验诊断问题,采用COMSOL软件等离子体模块进行仿真模拟,建立容性耦合射频等离子体放电的一维流体模型,设定He气为工作气体,数值研究不同电压、不同气压条件下等离子体电...
针对工业生产与军事应用上低气压、低温非热平衡等离子体的制备和实验诊断问题,采用COMSOL软件等离子体模块进行仿真模拟,建立容性耦合射频等离子体放电的一维流体模型,设定He气为工作气体,数值研究不同电压、不同气压条件下等离子体电子数密度和电子温度的轴向分布。搭建等离子体产生及诊断实验平台,根据均匀射频放电的等效回路计算得到电子密度ne与电子温度Te,将所得数据与流体模型仿真模拟相比较,得到了一致的结果。研究表明:当气体压强为100~250Pa时,极板间电子密度沿轴向先增大后减小,平均电子密度随驱动电压与输入功率的增加而增加;电子温度在极板中心处取得最小值,极板边缘存在两个峰值,平均电子温度仅是气压与腔体尺寸的函数,随驱动电压和功率的变化不明显,仅随气压的增大而减小。随着输入功率的增加,电子密度由逐渐上升转变为迅速上升,且在不同气压下这种电子密度的跃变出现在不同的电压幅值处,这标志着容性耦合放电中的α-γ模式转变。所得结论扩大了模拟仿真与实验快速无干扰诊断的应用范围,为进一步研究低温等离子体放电性质提供了技术支持。
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关键词
容性
耦合
射频
放电
等离子体
实验诊断
COMSOL仿真
下载PDF
职称材料
容性耦合射频(CCRF)放电等离子体特性实验研究
被引量：
6
2
作者
黄建军
刘正之
+1 位作者
梁荣庆
D.Teuner
《真空科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2002年第6期408-411,共4页
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测定 ,算出放电管的总阻抗 ,结合放电管的等效电路 ,对容性耦合射频 (CCRF)激励激光器放电特性进行研究 ,得出容性耦合射频激励激光器等离子体的伏安特性的曲线 ...
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测定 ,算出放电管的总阻抗 ,结合放电管的等效电路 ,对容性耦合射频 (CCRF)激励激光器放电特性进行研究 ,得出容性耦合射频激励激光器等离子体的伏安特性的曲线 ,以及等离子体电阻、容抗与气体压强、放电电流之间的实验曲线 ,在Godyak射频放电模型的基础上得出等离子体的电子密度 ,并同内置铜电极射频激励铜离子激光器阻抗特性进行了比较。
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关键词
容性
耦合
射频
放电
等离子体
实验研究
等效电路模型
放电
特性
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职称材料
容性耦合射频氩等离子体放电诊断研究及仿真模拟
被引量：
6
3
作者
庞佳鑫
何湘
+2 位作者
陈秉岩
刘冲
朱寒
《强激光与粒子束》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第3期8-15,共8页
针对中等气压、中等功率下射频容性耦合(CCRF)等离子体的放电特性,采用基于流体模型的COMSOL软件仿真,建立一维等离子体放电模型,以Ar为工作气体,研究同一气压时不同射频输入功率下等离子体电子温度和电子密度的分布规律。同时依据仿真...
针对中等气压、中等功率下射频容性耦合(CCRF)等离子体的放电特性,采用基于流体模型的COMSOL软件仿真,建立一维等离子体放电模型,以Ar为工作气体,研究同一气压时不同射频输入功率下等离子体电子温度和电子密度的分布规律。同时依据仿真模型设计制作相同尺寸的密闭玻璃腔体和平板电极,实验测量了不同射频输入功率时放电等离子体的有效电流电压及发射光谱,进而计算等离子体的电子温度及电子密度;利用玻耳兹曼双线测温法,得到光谱法下等离子体的电子温度及电子密度。结果表明:当气体压强为250Pa、输入功率为100～450W时,等离子体电压电流呈线性关系,电子密度随功率的增大而增大,而电子温度并未随功率的变化而有明显变化,其与功率无关。运用仿真模拟验证了实验的准确性,通过比较,三种方法所得的结果相近。通过结合等效回路法、光谱法和数值模拟仿真法初步诊断出中等气压下等离子体的放电参数,提出了结合三种方法作为实验研究的方法,使实验结果更具说服力,证明其方法的可靠性,也为进一步的等离子体特性研究提供依据。
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关键词
容性
耦合
射频
放电
等离子体
COMSOL仿真模拟
光谱法诊断
等效电路法
下载PDF
职称材料
气体放电等离子体及应用的研究进展
被引量：
4
4
作者
石峰
王昊
《真空与低温》
2018年第2期80-85,共6页
由于气体放电在材料处理、热核聚变、环境净化以及等离子体推力器等各个前沿科学领域中具有广泛的应用。为了推动气体放电及等离子体理论与应用技术的研究和发展,综述了近年来各种典型气体放电机理的发展。分析了直流辉光放电、介质阻...
由于气体放电在材料处理、热核聚变、环境净化以及等离子体推力器等各个前沿科学领域中具有广泛的应用。为了推动气体放电及等离子体理论与应用技术的研究和发展,综述了近年来各种典型气体放电机理的发展。分析了直流辉光放电、介质阻挡放电、大气压辉光放电、电子回旋共振放电、容性耦合射频放电的国内外研究现状,最后介绍了气体放电等离子体的应用领域。
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关键词
气体
放电
直流
放电
射频
放电
介质阻挡
放电
容性
耦合
射频
放电
等离子体应用
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职称材料
基于空心电极增强的容性耦合射频等离子体特性
被引量：
2
5
作者
白志丽
何锋
+3 位作者
李佩贞
贺柳良
缪劲松
欧阳吉庭
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第11期4069-4076,共8页
为了提高容性耦合射频放电所产生的等离子体密度,在射频放电中利用空心电极结构替代平板电极,实验研究射频空心电极放电的等离子体特性。利用Langmuir探针诊断了电极间距、孔径和孔深对等离子体电子数密度的影响,并且对不同放电参数下...
为了提高容性耦合射频放电所产生的等离子体密度,在射频放电中利用空心电极结构替代平板电极,实验研究射频空心电极放电的等离子体特性。利用Langmuir探针诊断了电极间距、孔径和孔深对等离子体电子数密度的影响,并且对不同放电参数下空心电极上的自偏压进行了比较。实验结果表明:当空心电极孔径d=20 mm、电极间距L=3 cm、孔深h=3 mm、气压p为50~300 Pa时,在孔外获得的等离子体电子数密度最高,约为10^17~10^18m^-3。同时实验测得不同放电参数下射频空心电极上的自偏压也完全与鞘电压分布的"面积比"规律相符,即小电极处的鞘电压更高。射频振荡加热和空心阴极效应相互耦合能够产生稳定性好、电离率高、密度高的等离子体,电极几何参数和自偏压对获得高密度等离子体有着重要的影响。
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关键词
容性
耦合
射频
放电
空心电极
放电
参数
电子密度
自偏压
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职称材料
题名
容性耦合射频放电等离子体的仿真模拟与实验诊断研究
被引量：
18
1
作者
朱寒
何湘
陈秉岩
陈建平
机构
河海大学理学院
北京航空工程技术研究中心
出处
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第16期3504-3511,共8页
基金
国家自然科学基金(61378037)
中央高校基本科研业务费项目(2018B19814)资助
文摘
针对工业生产与军事应用上低气压、低温非热平衡等离子体的制备和实验诊断问题,采用COMSOL软件等离子体模块进行仿真模拟,建立容性耦合射频等离子体放电的一维流体模型,设定He气为工作气体,数值研究不同电压、不同气压条件下等离子体电子数密度和电子温度的轴向分布。搭建等离子体产生及诊断实验平台,根据均匀射频放电的等效回路计算得到电子密度ne与电子温度Te,将所得数据与流体模型仿真模拟相比较,得到了一致的结果。研究表明:当气体压强为100~250Pa时,极板间电子密度沿轴向先增大后减小,平均电子密度随驱动电压与输入功率的增加而增加;电子温度在极板中心处取得最小值,极板边缘存在两个峰值,平均电子温度仅是气压与腔体尺寸的函数,随驱动电压和功率的变化不明显,仅随气压的增大而减小。随着输入功率的增加,电子密度由逐渐上升转变为迅速上升,且在不同气压下这种电子密度的跃变出现在不同的电压幅值处,这标志着容性耦合放电中的α-γ模式转变。所得结论扩大了模拟仿真与实验快速无干扰诊断的应用范围,为进一步研究低温等离子体放电性质提供了技术支持。
关键词
容性
耦合
射频
放电
等离子体
实验诊断
COMSOL仿真
Keywords
Capacitive coupled radio frequency discharge
plasma
experimental diagnostic
COMSOL simulation
分类号
O536 [理学—等离子体物理]
TM89 [理学—物理]
下载PDF
职称材料
题名
容性耦合射频(CCRF)放电等离子体特性实验研究
被引量：
6
2
作者
黄建军
刘正之
梁荣庆
D.Teuner
机构
深圳大学理学院
中国科学院等离子体物理研究所
德国鲁尔大学电子工程与信息技术系
出处
《真空科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2002年第6期408-411,共4页
基金
广东省自然科学基金资助项目 (No.980 92 2 )
文摘
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测定 ,算出放电管的总阻抗 ,结合放电管的等效电路 ,对容性耦合射频 (CCRF)激励激光器放电特性进行研究 ,得出容性耦合射频激励激光器等离子体的伏安特性的曲线 ,以及等离子体电阻、容抗与气体压强、放电电流之间的实验曲线 ,在Godyak射频放电模型的基础上得出等离子体的电子密度 ,并同内置铜电极射频激励铜离子激光器阻抗特性进行了比较。
关键词
容性
耦合
射频
放电
等离子体
实验研究
等效电路模型
放电
特性
Keywords
CCRF discharge,Equivalent electrical circuit model,Electrical characteristics
分类号
O53 [理学—等离子体物理]
下载PDF
职称材料
题名
容性耦合射频氩等离子体放电诊断研究及仿真模拟
被引量：
6
3
作者
庞佳鑫
何湘
陈秉岩
刘冲
朱寒
机构
河海大学理学院
出处
《强激光与粒子束》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第3期8-15,共8页
基金
国家自然科学基金项目(61378037)
中央高校基本科研业务费项目(2018B19814)
文摘
针对中等气压、中等功率下射频容性耦合(CCRF)等离子体的放电特性,采用基于流体模型的COMSOL软件仿真,建立一维等离子体放电模型,以Ar为工作气体,研究同一气压时不同射频输入功率下等离子体电子温度和电子密度的分布规律。同时依据仿真模型设计制作相同尺寸的密闭玻璃腔体和平板电极,实验测量了不同射频输入功率时放电等离子体的有效电流电压及发射光谱,进而计算等离子体的电子温度及电子密度;利用玻耳兹曼双线测温法,得到光谱法下等离子体的电子温度及电子密度。结果表明:当气体压强为250Pa、输入功率为100～450W时,等离子体电压电流呈线性关系,电子密度随功率的增大而增大,而电子温度并未随功率的变化而有明显变化,其与功率无关。运用仿真模拟验证了实验的准确性,通过比较,三种方法所得的结果相近。通过结合等效回路法、光谱法和数值模拟仿真法初步诊断出中等气压下等离子体的放电参数,提出了结合三种方法作为实验研究的方法,使实验结果更具说服力,证明其方法的可靠性,也为进一步的等离子体特性研究提供依据。
关键词
容性
耦合
射频
放电
等离子体
COMSOL仿真模拟
光谱法诊断
等效电路法
Keywords
capacitive coupled RF discharge
plasma
COMSOL simulation
spectroscopic diagnosis
equivalent circuit method
分类号
O531 [理学—等离子体物理]
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职称材料
题名
气体放电等离子体及应用的研究进展
被引量：
4
4
作者
石峰
王昊
机构
河南理工大学物理与电子信息学院
出处
《真空与低温》
2018年第2期80-85,共6页
基金
国家自然科学基金(61501175)
河南理工大学博士基金(B2017-56)
文摘
由于气体放电在材料处理、热核聚变、环境净化以及等离子体推力器等各个前沿科学领域中具有广泛的应用。为了推动气体放电及等离子体理论与应用技术的研究和发展,综述了近年来各种典型气体放电机理的发展。分析了直流辉光放电、介质阻挡放电、大气压辉光放电、电子回旋共振放电、容性耦合射频放电的国内外研究现状,最后介绍了气体放电等离子体的应用领域。
关键词
气体
放电
直流
放电
射频
放电
介质阻挡
放电
容性
耦合
射频
放电
等离子体应用
Keywords
gas discharge
direct current discharge
radio-frequency clischm-ge
dielectlic barrier clischm-ge
plasma display panels
分类号
O53 [理学—等离子体物理]
下载PDF
职称材料
题名
基于空心电极增强的容性耦合射频等离子体特性
被引量：
2
5
作者
白志丽
何锋
李佩贞
贺柳良
缪劲松
欧阳吉庭
机构
北京理工大学物理学院
出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第11期4069-4076,共8页
基金
国家自然科学基金(11475019)。
文摘
为了提高容性耦合射频放电所产生的等离子体密度,在射频放电中利用空心电极结构替代平板电极,实验研究射频空心电极放电的等离子体特性。利用Langmuir探针诊断了电极间距、孔径和孔深对等离子体电子数密度的影响,并且对不同放电参数下空心电极上的自偏压进行了比较。实验结果表明:当空心电极孔径d=20 mm、电极间距L=3 cm、孔深h=3 mm、气压p为50~300 Pa时,在孔外获得的等离子体电子数密度最高,约为10^17~10^18m^-3。同时实验测得不同放电参数下射频空心电极上的自偏压也完全与鞘电压分布的"面积比"规律相符,即小电极处的鞘电压更高。射频振荡加热和空心阴极效应相互耦合能够产生稳定性好、电离率高、密度高的等离子体,电极几何参数和自偏压对获得高密度等离子体有着重要的影响。
关键词
容性
耦合
射频
放电
空心电极
放电
参数
电子密度
自偏压
Keywords
radio frequency capacitive coupled plasma
hollow electrode
discharge parameter
electron density
self-bias voltage
分类号
O53 [理学—等离子体物理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
容性耦合射频放电等离子体的仿真模拟与实验诊断研究
朱寒
何湘
陈秉岩
陈建平
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2019
18
下载PDF
职称材料
2
容性耦合射频(CCRF)放电等离子体特性实验研究
黄建军
刘正之
梁荣庆
D.Teuner
《真空科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2002
6
下载PDF
职称材料
3
容性耦合射频氩等离子体放电诊断研究及仿真模拟
庞佳鑫
何湘
陈秉岩
刘冲
朱寒
《强激光与粒子束》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
6
下载PDF
职称材料
4
气体放电等离子体及应用的研究进展
石峰
王昊
《真空与低温》
2018
4
下载PDF
职称材料
5
基于空心电极增强的容性耦合射频等离子体特性
白志丽
何锋
李佩贞
贺柳良
缪劲松
欧阳吉庭
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
2
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职称材料
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