低气压等离子体放电增强影响研究

发布时间：2020-12-24 08:29

　　低温等离子体已经广泛的应用于我们的生活中,不仅在物理与化学、材料与能源,微电子与半导体等领域得到了运用,而且在飞行器及天线的等离子体隐身方面具有十分重要的研究前景,其对等离子体的特性提出了更高的要求,如电子密度和温度等,本文对等离子体特性的影响因素进行了深入的研究。本文主要利用射频放电和直流放电两种放电方式研究了等离子体放电增强的影响关系,利用光纤光谱仪研究了ICP放电的E-H模式转化,并结合朗缪尔双探针检测对直流放电进行了研究,通过改变放电功率、气压、放电距离、阴极数目与组合等条件,掌握等离子体各参数的变化规律,提高等离子体的密度,最后利用COMSOL模拟软件,对实验结果进行验证分析。首先,利用发射光谱诊断法研究了射频等离子体放电参数关系,掌握了E-H放电模式转的换放电增强条件。通过光纤光谱仪对ICP放电等离子体在圆柱型放电装置中E模到H模的转化进行了研究。E模到H模的转化是一个突然变化的过程,转换功率会因不同的气体流率、放电气压和气体组成而变化。通过对419.8nm氩原子谱线和434.8nm氩离子谱线进行采集和分析来表征E模到H模的转换功率,当放电气压为60Pa时,E-H转换功率最... 

【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 等离子体概论
        1.1.1 等离子体概念与发展
        1.1.2 等离子体的分类
        1.1.3 等离子体的应用
    1.2 等离子体的产生方式
        1.2.1 直流放电等离子体
        1.2.2 射频感应耦合等离子体
    1.3 等离子体诊断技术
        1.3.1 探针法
        1.3.2 发射光谱法
    1.4 本文研究意义与目的
第2章 射频感应耦合等离子体E-H模的转换
    2.1 引言
    2.2 射频感应耦合等离子体装置搭建
        2.2.1 ICP放电装置搭建
        2.2.2 ICP诊断系统
    2.3 射频感应耦合等离子体E-H模光谱诊断
        2.3.1 放电气压对E-H转换功率的影响
        2.3.2 不同的气体组分对E-H转换功率的影响
        2.3.3 气体流率对E-H转换功率的影响
    2.4 小结
第3章 细管直流放电等离子体实验及测量诊断系统的装置设计与搭建
    3.1 引言
    3.2 细管直流放电实验及测量诊断系统的装置设计
        3.2.1 直流辉光放电
        3.2.2 辉光条纹现象
    3.3 直流放电等离子体诊断系统
        3.3.1 朗缪尔探针诊断
        3.3.2 光谱诊断系统
    3.4 本章小结
第4章 细管直流放电等离子体的放电实验
    4.1 引言
    4.2 放电介质与功率的影响
        4.2.1 放电气压对等离子体参数及光谱强度的影响
        4.2.2 放电功率对等离子体参数及光谱强度的影响
    4.3 放电结构因素的影响
        4.3.1 电极距离对等离子体参数及光谱强度的影响
        4.3.2 阴极数目对等离子体参数及光谱强度的影响
    4.4 分段式放电实验
        4.4.1 分段放电方法设计
        4.4.2 分段式放电与单独闭合放电的比较
    4.5 本章小结
第5章 基于COMSOL的直流放电等离子体模拟
    5.1 引言
    5.2 等离子体模拟方式
    5.3 直流放电等离子体模型
    5.4 模拟结果分析
        5.4.1 对不同的放电距离进行模拟
        5.4.2 对不同的放电面积进行模拟
        5.4.3 对不同的放电电压进行模拟
        5.4.4 对不同放电气压进行模拟
    5.5 本章小节
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间所获得学术论文
致谢



本文编号：2935328