探针电流调制法在射频低压等离子体诊断中的应用

应用探针电流调制法设计的三探针用于诊断无内电极放电的射频低压等离子体中的电子能量分布函数。测量了氮气等离子体在压强为０．１３～１３Ｐａ时的电子能量分布函数。由此得到的电子平均能量，与由探针Ｖ－Ｉ特性计算得到的电子平均能量相差不超过５％，证明了本测量系统的可靠性。     

计及化学电离和非Maxwell电子能量分布的低气压Ar-Hg放电正柱模型

在已有的Ar-Hg放电模型的基础上，细致考虑了Hg激发态之间的化学电离，采用Lagusbenko分布来取代Maxwell电子能量分布，计算了内直径10、14、24和36mm的低气压价Ar-Hg放电正柱的辐射功率、电场强度、电子温度、电子浓度和激发态浓度随放电电流和管壁温度的变化．模型预言与实验测量符合得较好，可用于优化荧光灯设计．     

微空心阴极放电自持的辉光放电的理论及实验

利用蒙特卡洛方法模拟了微空心阴极放电（MHCD）出射电子的空间以及能量分布，并在此基础上模拟了微空心阴极放电自持的辉光放电中电子的空间分布．模拟表明减小MHCD绝缘层厚度，能有效地改变从微空心阴极放电中出射电子的能量分布，从而提高电子发射效率．对于给定的微空心阴极放电电压，电子的发射存在一个轴向电压阈值；轴向电压的进一步增加，出射的电子数会达到饱和．实验表明以MHCD作为辉光放电电子源是可行的，并且微空心阴极放电自持的辉光放电特性的实验结果和理论模拟是一致的．     

DBD等离子体中OH自由基数值模拟研究

在介质阻挡放电H2O/He体系中通过解Boltzmann方程,得到电子能量分布函数,利用得到的电子能量分布函数计算电子-分子碰撞反应速率常数,建立了应用于介质阻挡放电的空间平均的化学动力学模型,研究了H2O/He体系在介质阻挡放电中,OH(X2∏)、OH(A2∑+)和电子的浓度随时间的演变以及不同气体组分对电子、OH(X2∏)和OH(A2∑+)的产生及其时间演变的影响.结果表明OH(X2∏)、OH(A2∑+)的浓度随H2O、O2含量的增加先增大后减小,其规律与部分实验结果能够较好地符合.讨论并分析了产生上述结果的主要物理化学反应过程和机理.     

氩等离子体的电子能量分布函数分析

应用调谐的单探针对氩气射频辉光放电等离子体进行诊断，得到了不遵循双Maxwell分布的电子能量分布函数．经过分析后，指出等离子体振荡是产生这种结构的原因．并且观测到了氩气射频辉光放电等离子体的电子平均能量和浓度随放电气压下降而单调上升的变化．     

PECVD系统中等离子体参数径向分布的研究

分别通过Langmuir静电探针测量和数值模拟方法研究了等离子体增强化学气相沉积系统中氩等离子体中电子密度和电子平均能量的径向分布规律.实验结果表明:从放电中心到电极边缘方向,电子密度和电子平均能量呈逐渐增大的趋势.数值模拟结果和Langmuir静电探针测量结果符合得较好.     

微波电子回旋共振等离子体放电特性研究

为了深刻理解微波电子回旋共振(ECR)等离子体的物理机制、瞬态过程以及空间分布特性,首先利用光栅光谱仪对ECR氮等离子体发射光谱进行了研究,然后利用朗缪尔双探针测量了装置反应室内等离子体密度的空间分布,并分析了放电气压对等离子体空间分布的影响,结果表明: ECR氮等离子体中主要发生的是碰撞激发、碰撞电离,碰撞离解等微观过程,且等离子体的主要成分是激发态的 ;受磁场梯度影响的反应室上游区,等离子体分布不均匀,受等离子体密度梯度影响的下游区,等离子体则具有良好的均匀性;对于特定的微波功率(PW=400W),放电气压存在一个最佳值(p=0.07Pa).     

NO脉冲流光放电激发解离截面的理论计算

将NO脉冲流光放电的2个主要激发解离通道作为主要研究对象,依据不同电子激发温度下电子能量分布函数和电子激发态的碰撞激发函数,积分计算了脉冲流光放电下NO的2个主要激发解离通道的激发碰撞截面,并依据激发碰撞几率函数归一的原理,研究了NO 2个主要激发解离通道的竞争过程.N原子和N+特征谱线荧光辐射强度随电子激发温度变化的计算结果与本研究小组的实验结果符合得很好,验证了理论处理的合理性,也为NO分解过程研究提供了理论依据.     

ECR新型低温等离子体技术及应用

介绍了新型电子回旋共振(ECR)低温等离子体技术以及其工业主要用途,电子回旋共振等离子体通过电子回旋共振吸收微波能量来产生高密度等离子体。该新型低温等离子体由于无内电极放电无污染、等离子体密度高、能量转换率高和电离度高等优点必将在高质量薄膜沉积、反应离子干法刻蚀及材料表面改性等方面得到广泛的应用。     

片状气体放电电子束强度与能量分布的实验研究

片状气体放电电子束强度与能量分布的实验研究罗宗南，崔一平，陈松生，杨正名（东南大学电子工程系．南京２１００１８）气体放电电子束强度高，能量大，在微电子、光电子、加工、材料科学、等离子化学以及表面处理等方面有着广泛的应用前景，加以成本低廉、操作方便，是...     

氮气直流辉光放电阴极鞘层区电子行为的蒙特卡罗模拟研究

采用蒙特卡罗模拟对氮气直流辉光放电等电子体阴极鞘层区内电子的输运过程进行了研究,计算了阴极鞘层中电子的能量及角分布的空间变化.模拟讨论了电子密度和电子平均能量在鞘层的轴向分布规律.结果表明:在鞘层电子主要以高能束的形式朝前散射,电子在输运过程中表现出的这一特征依赖于放电条件,电子碰撞电离和离解电离产生的次电子在鞘层边界附近迅速倍增.模拟结果为分子气体辉光放电等离子体过程的机理的认识提供了参考依据.     

用蒙特卡罗法研究非均匀电场的放电特性

采用蒙特卡罗模拟法研究非均匀电场中的放电参数。研究表明非均匀电场中的电子能量分布及电子参数不能达到当地电场的平衡值。电子在上升电场和下降电场中的行为不同是引起沿面放电的电极效应的原因。     

He-Ne放电等离子体电子温度轴向分布研究

用OMA-Ⅲ测量了放电管长为100cm的He-Ne激光器的旁侧光谱,利用探极——光谱法,研究了放电等离子体电子温度的轴向分布特点及随放电电流的变化关系。     

空心阴极放电的粒子模拟研究

应用粒子模拟软件对空心阴极放电进行粒子模拟,得到放电稳定状态时的电势分布和带电粒子的密度分布。利用模拟结果研究了放电电压为-800V,气压为1 Tort,基板偏压为-250V和-400V放电条件下的空心阴极放电特性。结果表明,放电中存在空心阴极效应,放电时的等离子体区在阴极管的中心轴附近,且改变基板偏压对电子密度、粒子密度的空间分布有所影响,随着基板负偏压增加更有利于沉积均匀致密的薄膜。     

脉冲放电等离子体电子激发温度发射光谱诊断

利用微量Ar的发射光谱,对标准大气压N2脉冲流光放电等离子体特性进行了实验研究.在对所得Ar原子荧光谱线归属的基础上,分别采用谱线相对荧光强度比值法,玻尔兹曼曲线斜率法和费米-狄拉克布居分布模型法3种计算方法,对标准大气压N2脉冲流光放电等离子体电子激发温度进行分析比较.结果表明:采用玻尔兹曼曲线斜率法和费米-狄拉克布居分布模型法计算得到的电子激发温度非常接近,分别为(7 474±500)K和(7 480±500)K,说明本研究所涉及的脉冲流光放电等离子体至少接近局部热平衡.     

冲击放电电场主放电通道的辐射量计算

将等离子体理论引入高电压气体放电的主放电通道的处理中,通过对放电通道的一系列简化处理,利用伏拉索夫公式计算放电通道中的电子分布,从而计算出放电通道发出的辐射能量随频率的分布,与位置的关系。     

介质阻挡放电过程的计算

以介质阻挡放电照相技术为背景,建立了介质阻挡放电的一维模型,分别计算和分析了介质阻挡放电市场、带电粒子浓度以及电流密度在放电空间的分布和随时间的演变过程,计算结果表明,放电空间的正离子空间电荷效应和介质上电子的累积效应使放电个有微放电的特点,同时微放电特性与被照样品的突起程度有密切的关系,使得介质阻挡放电照相成为可能。     

AC-PDP结构对串扰的影响

采用二维数值模拟的方法计算了表面放电型PDP在不同结构下相邻3个显示单元的放电过程.研究了放电过程中各单元内电子、氙谐振态浓度分布和其平均浓度随时间的变化情况.在流体模型计算基础上,采用蒙特卡罗模型对单元内大量谐振光子的辐射、捕获过程进行模拟跟踪,从而得出各放电单元内所产生谐振光子在荧光粉层上的分布.研究了放电过程中相邻单元之间的影响,结果表明,对传统条形障壁结构,单元内维持电极间距增大,放电空间高度增加会使放电串扰和发光串扰加强,Waffle型障壁结构不仅能提高放电效率,而且能有效阻止串扰的发生.     

等离子体离子源磁场分布数值计算

在离子源的设计中，为了减少等离子体的器壁复合损失，经常采用磁场对等离子体进行约束；但磁场分布的复杂性，给实际测量带来了困难。介绍采用磁荷法对低能辐照离子源中磁场分布进行计算，给出了计算结果，并讨论了误差可能产生的原因及其影响。计算结果对于离子源设计中的阴极热电子发射、离子束有效引出面积确定体的有效约束等重要问题有一定参考价值。