Повышение эффективности геликонного разряда в сходящемся магнитном поле

Показано, что возрастание эффективности генерации плазмы в геликонном разряде в сходящемся магнитном поле по сравнению с разрядом в однородном поле существенно зависит от градиента поля в области антенны. Зондовыми и оптическими измерениями обнаружено существование слоя горячих (до 8 эВ) электронов...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :	Вопросы атомной науки и техники
Дата:	2003
Автори:	Вирко, В.Ф., Шамрай, К.П., Кириченко, Г.С., Вирко, Ю.В.
Формат:	Стаття
Мова:	Російська
Опубліковано:	Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України 2003
Теми:	Газовый разряд, ППР и их применения
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/111174
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Повышение эффективности геликонного разряда в сходящемся магнитном поле / В.Ф. Вирко, К.П. Шамрай, Г.С. Кириченко, Ю.В. Вирко // Вопросы атомной науки и техники. — 2003. — № 4. — С. 241-246. — Бібліогр.: 9 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1860132819196444672
author	Вирко, В.Ф. Шамрай, К.П. Кириченко, Г.С. Вирко, Ю.В.
author_facet	Вирко, В.Ф. Шамрай, К.П. Кириченко, Г.С. Вирко, Ю.В.
citation_txt	Повышение эффективности геликонного разряда в сходящемся магнитном поле / В.Ф. Вирко, К.П. Шамрай, Г.С. Кириченко, Ю.В. Вирко // Вопросы атомной науки и техники. — 2003. — № 4. — С. 241-246. — Бібліогр.: 9 назв. — рос.
collection	DSpace DC
container_title	Вопросы атомной науки и техники
description	Показано, что возрастание эффективности генерации плазмы в геликонном разряде в сходящемся магнитном поле по сравнению с разрядом в однородном поле существенно зависит от градиента поля в области антенны. Зондовыми и оптическими измерениями обнаружено существование слоя горячих (до 8 эВ) электронов в периферийной области разряда. Магнитные измерения показывают наличие мелкомасштабной радиальной структуры, распространяющейся вдоль силовых линий и связанной с электростатическими волнами. Расчеты показывают, что с ростом наклона магнитных силовых линий к поверхности плазмы под антенной резко увеличивается глубина проникновения электромагнитных полей в плазму вдоль резонансных конусов групповой скорости, что улучшает условия нагрева электронов ближе к центру плазмы.
first_indexed	2025-12-07T17:45:34Z
format	Article
fulltext	УДК 533.9 ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ГЕЛИКОННОГО РАЗРЯДА В СХОДЯЩЕМСЯ МАГНИТНОМ ПОЛЕ В.Ф. Вирко, К.П. Шамрай, Г.С. Кириченко, Ю.В. Вирко Институт ядерных исследований НАН Украины, Киев Показано, что возрастание эффективности генерации плазмы в геликонном разряде в сходящемся маг- нитном поле по сравнению с разрядом в однородном поле существенно зависит от градиента поля в области антенны. Зондовыми и оптическими измерениями обнаружено существование слоя горячих (до 8 эВ) элек- тронов в периферийной области разряда. Магнитные измерения показывают наличие мелкомасштабной ра- диальной структуры, распространяющейся вдоль силовых линий и связанной с электростатическими волна- ми. Расчеты показывают, что с ростом наклона магнитных силовых линий к поверхности плазмы под антен- ной резко увеличивается глубина проникновения электромагнитных полей в плазму вдоль резонансных ко- нусов групповой скорости, что улучшает условия нагрева электронов ближе к центру плазмы. 1.ВВЕДЕНИЕ Среди множества индукционных источников плазмы низкого давления геликонный источник из- вестен своей способностью генерировать наиболее плотную плазму [1,2]. На его основе были разрабо- таны инструменты для разнообразных приложений, такие как плазмохимические реакторы для обра- ботки материалов, газовые лазеры, космические движители большой и малой мощности, утилизато- ры вредных отходов и др. Генерация плазмы в геликонном источнике мо- жет быть повышена по крайней мере двумя способа- ми. Применение спиральных или фазированных ан- тенн дает рост пиковой плотности в 1,5…2 раза [3,4]. Этот метод имеет в основе направленное излу- чение геликонных волн и потому эффективен толь- ко в длинных источниках, а в коротких не приводит к какому-либо заметному эффекту [5]. Значительно большее увеличение плотности, до 5…7 раз, дает применение неоднородного магнитного поля с по- мещением антенны в области слабого поля [6,7]. Объяснение для столь сильного эффекта обычно ищут в уменьшении фазовых скоростей геликонных волн, что должно облегчать захват электронов про- дольным электрическим полем и их ускорение до ионизующих скоростей. Эта гипотеза, однако, не на- ходит однозначного подтверждения; в некоторых экспериментах при переходе от однородного к неод- нородному магнитному полю плотность сильно рас- тет, а фазовые скорости практически не меняются [7], а в других, наоборот, есть изменение фазовых скоростей, но нет заметного роста плотности [8]. В настоящей работе проведены сравнительные экспериментальные исследования характеристик плазмы и структуры ВЧ-магнитных полей в гели- конном разряде в однородном и неоднородном маг- нитном поле для выяснения физических причин сильного роста эффективности генерации плазмы. Результаты объяснены на основе теоретических рас- четов возбуждения и поглощения ВЧ-полей в мо- дельной (плоской) геометрии с магнитным полем, направленным под углом к поверхности плазмы. 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА Экспериментальное устройство (рис.1) состоит из кварцевой камеры длиной 23 см и диаметром 14 см, присоединенной к металлической трубе тако- го же диаметра. Камера помещалась в магнитное поле, создаваемое двумя катушками с независимо регулируемыми токами. Разряд возбуждался на ча- стоте 13,56 МГц двухвитковой петлевой антенной, расположенной на расстоянии 6 см от заземленного концевого фланца и отделенной от плазмы электро- статическим экраном. Для измерения продольного ВЧ-магнитного поля Bz использовался магнитный зонд ∅ 6 мм, состоя- щий из 6 витков вольфрамовой проволоки, находя- щихся в контакте с плазмой. Емкостная составляю- щая сигнала зонда подавлялась с помощью высоко- частотного дифференциального трансформатора. Зонд мог перемещаться в продольном (z) и радиаль- ном направлениях. При отрицательном смещении ( 60− В) он использовался для измерения ионного тока насыщения, для относительных измерений плотности плазмы, а также плавающего потенциала. Продольная электронная температура измерялась плоским ленгмюровским зондом ∅ 4 мм, перпенди- кулярным магнитному полю. Он был снабжен охранным электродом (кольцом) и располагался в плоскости z=17 см. Средняя по диаметру плотность электронов измерялась 8-мм интерферометром при z=10 см. Рис.1. Схема экспериментальной установки (ввер- ху) и профиль силовых линий в неоднородном поле (внизу) В плоскости z = 16 см помещалась оптическая си- стема, собирающая излучение из области ∅ ~13 мм вдоль хорды разрядного объема. Светоприемник, со- единенный с монохроматором гибким световодом, мог перемещаться перпендикулярно оси плазмы. При равных токах в катушках магнитное поле однородно при z =0−36 см. При отключении левой катушки антенна находилась в области расходящих- ся силовых линий (см. нижний рис.1). В дальней- шем, если противное не оговоренно, результаты приведены для стандартных условий: давление арго- на 5 мToрр; вводимая мощность 1 кВт; в режиме од- нородного поля ток катушек 10 А (60 Гс на оси), неоднородного – ток в правой катушке 10 А при от- ключенной левой. 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕ- ЗУЛЬТАТЫ 3.1. ПЛОТНОСТЬ ПЛАЗМЫ Профили магнитного поля и плотности плазмы вдоль оси разряда показаны на рис.2. Видно, что от- ключение левой катушки приводит к увеличению в 5 раз плотности плазмы на расстоянии z=30 см, при той же вводимой мощности, что согласуется с ре- зультатами [6,7]. Радиальные профили тока насыще- ния в различных сечениях представлены на рис.3 для индукционного разряда при B=0 (а) и гели- конного разряда в однородном (б) и неоднородном (в) поле. Из последней серии рисунков видно, что плотность возрастает в результате продолжающейся генерации плазмы в объеме, а не вследствие фокуси- ровки потока плазмы в сходящемся магнитном поле. В неоднородном поле на профиле плотности возни- кают скачки, происхождение которых пока не ясно. Использованная выше конфигурация магнитного поля не является оптимальной. Дальнейший рост плотности плазмы может быть получен увеличени- ем градиента магнитного поля (наклона силовых ли- ний) в месте расположения антенны. Рис.4 показы- вает зависимость измеренной интерферометром плотности от тока в левой катушке при фиксирован- ном токе в правой (10 А) и мощности 1 кВт. (При токе в левой катушке ниже 2,5 А происходит срыв разряда). Плотность плазмы также существенно воз- растает при пропорциональном увеличении тока обеих катушек. Рис. 2. Продольные профили магнитного поля и плотности плазмы на оси 2.2. СТРУКТУРА ВЫСОКОЧАСТОТНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ Радиальные профили ВЧ магнитного поля Bz на разных расстояниях от фланца показаны на рис.5. Графики соответствуют следующим режимам: а) Вакуумное поле антенны в отсутствие плазмы. б) Индукционный разряд (B=0). Поле в плазме сильно ослабленно в результате скин-эффекта. в) Геликонный разряд в однородном поле. Поле Bz значительно лучше проникает внутрь плазмы в виде крупномасштабной геликонной волны. г) Разряд в неоднородном поле. На расстоянии z= 10 см периферийное поле еще достаточно сильно, но на его фоне начинает формироваться мелко- масштабная радиальная структура, которая с ростом z проникает вглубь плазмы. Оба наблюдаемых мак- симума смещаются к оси, их траектории почти в точности следуют за сходящимися силовыми линия- ми постоянного магнитного поля. Само же проник- новение состоит в поочередном ("эстафетном") на- растании и затухании все более выраженных макси- мумов, пока, наконец, не остается один узкий цен- тральный пик. Мелкомасштабная радиальная структура являет- ся следствием конфигурации магнитного поля и сла- бо зависит от концентрации плазмы и вводимой мощности. Она сохранялась и при снижении плот- ности до значений, характерных для разряда в одно- родном поле, путем понижения мощности. Рис. 3. Радиальные профили ионного тока насыще- ния на различных расстояниях z Рис. 4. Плотность плазмы (z = 10 см) в зависимо- сти от тока левой катушки Рис. 5. Радиальные профили ВЧ-магнитного поля Bz на разных дистанциях от фланца. Магнитный зонд калибровался без плазмы в центре антенны, по ко- торой протекал ВЧ-ток известной величины Результаты фазовых измерений показали, что вдоль оси фаза ВЧ-поля монотонно возрастает в обоих случаях (рис. 6). Фазовая скорость примерно соответствует скорости геликонной волны для ло- кальных значений плотности и магнитного поля, ха- рактерных для каждого из режимов (однородного и неоднородного поля). Энергии резонансных элек- тронов при этом равны 62 и 9 эВ, соответственно; по-видимому, это многовато для эффективного за- хвата электронов полем геликонной волны. В ра- диальном направлении фаза монотонно уменьшает- ся с удалением от оси и не наблюдается скачков фазы, которые позволили бы отождествить структу- ру ВЧ поля с радиальной стоячей волной. 3.3. НАГРЕВ ЭЛЕКТРОНОВ Результаты измерений плоским зондом радиаль- ного профиля продольной электронной температуры на расстоянии z=17 см показаны на рис.7. В одно- родном поле температура составляет 4 эВ по всему сечению плазмы, кроме области вблизи стенки, где плотность мала и температура повышается до 5… 6 эВ. Рис. 6. Изменение фазы высокочастотного поля Bz вдоль оси разряда В неоднородном поле максимум температуры в 6…7 эВ достигается значительно дальше от стенки, в области, где плотность составляет примерно 40% от осевого значения. Анализ зондовых характери- стик позволяет предположить, что указанная темпе- ратура относится ко всем электронам в данной обла- сти, а не только к выделенной группе горячих ча- стиц. Характерным для неоднородного поля является резкое понижение плавающего потенциала в обла- сти нагрева электронов. Экспресс-локализация обла- сти нагрева проводилась измерением профиля по- тенциала изолированного магнитного зонда с помо- щью высокоомного (1 МОм) самописца. Из ре- зультатов, представленных на рис.8, видно, что в неоднородном поле зона повышеной электронной температуры тянется по периферии вдоль всего столба плазмы. Рис. 7. Радиальные распределения температуры, ионного тока насыщения и плавающего потенциала Рис. 8. Профили плавающего потенциала в однород- ном (а) и неоднородном (б) поле 3.4. ОПТИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ Наиболее заметным эффектом при переходе от однородного к неоднородному магнитному полю яв- ляется изменение цвета свечения разряда [6,7]. На рис.9 представлен участок спектра излучения разря- да для двух режимов. Видно, что в неоднородном поле интенсивность линий ионизованного аргона (ArII) выросла почти в 7 раз, в то время как интен- сивность линий нейтрального аргона (ArI) изме- нилась слабо (~10%). Энергия возбуждения линий ArII в этой области спектра превышает 19 эВ, а для нейтральных атомов ~14 эВ. Таким образом, изме- нение цвета разряда происходит за счет возбужде- ния дополнительных ионных линий в синей области спектра. На рис.10,а показано распределение интенсивно- сти излучения линии нейтрального аргона λ = 565 нм по диаметру разряда в неоднородном магнитном поле и вычисленное из этих данных (обратное преобразование Абеля) распределение плотности излучающих атомов. Заметим, что для разряда в од- нородном поле эти кривые имеют аналогичный вид при меньшей интенсивности и большей ширине. То, что подобная зависимость не является аппаратным эффектом, видно из сравнения с результатами ана- логичных измерений для индукционного разряда (B = 0) при той же мощности, где распределение излу- чателей по радиусу монотонно (рис.10,б). Таким об- разом, в геликонном разряде с аксиально-симмет- ричным (m=0) возбуждением максимум излучения находится в периферийной области, как в однород- ном, так и неоднородном магнитном поле. В послед- нем случае эта область совпадает с областью погло- щения мелкомасштабных колебаний и локального нагрева электронов. Заметим, что измеренное отно- шение интенсивностей линий ионизованного и ней- трального аргона в неоднородном поле практически не изменяется по сечению разряда; выяснение при- чины этого нуждается в дополнительных исследова- ниях. Рис. 9. Спектр излучения в однородном (сплошная кривая) и неоднородном (пунктир) магнитном поле Рис. 10. Радиальные распределения интенсивности излучения (сплошная кривая) и концентрации излу- чающих центров (пунктир) 4. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ Расчет возбуждения электромагнитных полей ак- сиально-симметричной (m=0) антенной и поглоще- ния ВЧ-мощности в плазме в реальной геометрии со сходящимся магнитным полем требует сложной, су- щественно 2-мерной модели. Была рассмотрена бо- лее простая задача в плоской геометрии: полубеско- нечная плазма в однородном магнитном поле, направленном под углом ψ к ее поверхности, возбу- ждается линейным током tcosI ωA (рис.11). Урав- нения Максвелла с тензором проницаемости в гид- родинамическом приближении (с учетом столкнове- ний) путем разложения полей в ряды Фурье по коор- динате z сводились к системе обыкновенных диффе- ренциальных уравнений. Их решения в вакууме есть суперпозиция нераспространяющихся по x ТЕ и ТМ- мод, а в однородной плазме − суперпозиция волн вида )exp(i xk x с комплексным xk . Последние под- чиняются дисперсионному уравнению: ])([ ece 2 pe2 νωψθωω ω icos N −−− = , где peω , ceω и eν − плазменная, гиро- и столкнови- тельная частоты электронов; N − показатель прелом- ления, а θ − угол между волновым вектором и осью z. Дисперсионные кривые волн показаны на рис.12. Когда магнитное поле направлено вдоль границы плазмы, это − геликоны и квазиэлектростатические Трайвелпис-Гулдовские (ТГ) волны. Последние из- вестны, в частности, тем, что от точечного (конечно- го) источника переносят энергию вдоль резо- нансных конусов групповой скорости ceressin ωωθ /= . Рис. 11. Модель для теоретических вычислений Рис. 12. Дисперсионные кривые плазменных волн на частоте 13.56 МГц для параллельного и наклонного к границе плазмы магнитного поля При конечном ψ образуются, как видно из рис.12, связанные ТГ−геликонные моды. К ним, в степени, возрастающей с углом наклона, примеши- ваются еще и нераспространяющиеся по x поверх- ностные волны, которые имеют смысл только в ограниченной плазме как локализованные на грани- це раздела колебания. Решение задачи завершается сшивкой полей на границе плазмы с вакуумом (x=0), а также в месте расположения антенны (x=−d) с уче- том скачка z-компоненты магнитного поля. Пространственные распределения поглощенной в плазме ВЧ-мощности, вычисленные для близких к эксперименту параметров, показаны на рис.13. Как видно, при параллельном границе магнитном поле основное поглощение происходит в ближней зоне под антенной. Лишь небольшая доля мощности уно- сится вдоль резонансных конусов, которые расхо- дятся под малыми углами к магнитному полю ( 120sin cr ,≈θ ) в обе по z стороны от антенны. Из-за достаточно сильной диссипации ( 330e ,/ ≈ων ) ко- нуса сильно размыты и быстро затухают при удале- нии от антенны. При появлении наклона магнитного поля к поверхности плазмы один из конусов повора- чивается внутрь плазмы, а второй − к границе, причем оба сохраняют свою ориентацию относи- тельно силовых линий. При близком к критическо- му угле (случай 10sin ,=ψ на рис.13), остается лишь один конус. Второй же направлен вдоль границы и проявляется как поглощение в узком приповерх- ностном слое. При бόльших углах этот конус вовсе исчезает; вместо него появляется другой, который, как и первый, направлен в сторону положительных z и расположен симметрично первому относительно силовой линии. На двух последних (рис.13) оба ко- нуса неразличимы из-за сильных столкновений; од- нако, их можно видеть на профилях, вычисленных при меньших eν . Рис.13. Профили поглощенной мощности при раз- личных наклонах магнитных линий (в мВт⋅см-3⋅А-2). Параметры вычислений те же, что на рис.12 С ростом угла наклона при crθψ > уменьшается затухание волн, формирующих конуса, и они все глубже проникают в плазму. Одновременно резко уменьшается доля поглощения в ближней зоне (см. рис.13). Для количественного описания эффекта была вычислена зависимость от координаты x пото- ка энергии в плазму, проинтегрированного по z, и определена длина 80-процентного поглощения мощ- ности, )0(20)( === xQ,xxQ xx δ . Результат, пока- занный на рис. 14, говорит о быстром росте глубины проникновения полей в плазму при увеличении ψ. Очевидно, что используемая плоская модель умест- на для сравнения с экспериментом до тех пор, пока эта глубина меньше радиуса плазмы, равного rp= 7 см. Однако и при prx ≥δ можно судить о распре- делении поглощаемой мощности, если использовать понятие длины поглощения вдоль силовой линии, ψδδ ς sin/x= . Эта величина, как видно из рис.14, для всех углов, имеющих отношение к эксперимен- ту, не превышает длину установки. Рис.15 показывает погонное нагрузочное сопро- тивление антенны, вычисленное исходя из закона Джоуля−Ленца: 2 Ap)21()0( IR/xQx == . Эта величина, а значит и излучательная способность антенны, в области параметров, относящихся к экс- перименту, слабо зависят от угла наклона силовых линий. Полное сопротивление антенны оценивается умножением Rp на длину антенного контура. Рис. 14. Зависимости длин поглощения мощности от угла наклона силовых линий Рис. 15. Погонное нагрузочное сопротивление ан- тенны в зависимости от угла наклонения магнит- ного поля Рис.16. Профили амплитуды магнитного поля- Профили амплитуды ВЧ магнитного поля Bz вдоль координаты x приведены на рис.16 при разных зна- чениях z. При z>4 см на профиле видны два пичка, движущиеся внутрь плазмы, причем траектория ми- нимума между ними идет практически вдоль сило- вой линии. Эти пички соответствуют резонансным конусам, которые в данном случае проявляются на- много отчетливее, чем на профилях поглощения, и весьма похожи на наблюдаемые (ср. рис.5). 5. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ Характеристики плазмы и структура магнитных ВЧ-полей в геликонном разряде в сходящемся маг- нитном поле существенно иные, чем в однородном поле, и сильно зависят от степени расходимости си- ловых линий в окрестности антенны. Многократное повышение плотности плазмы возможно благодаря эффекту образования слоя горячих электронов в пе- риферийной (но не пристеночной) области разряда. Этот эффект подтверждается также измерениями плавающего потенциала и оптическими измерения- ми распределения светимости плазмы. Для разряда в сходящемся магнитном поле маг- нитный зонд выявляет присутствие в плазме мелко- масштабной структуры, распространяющейся к цен- тру. Элементы структуры не могут быть связаны с геликонными волнами, поскольку имеют радиаль- ные размеры меньшие, чем половина минимальной длины волны геликона, 2/minλ . Так, на рис.5,г раз- меры периферийных пичков порядка 1,5 см, в то время как вычисленое (с учетом столкновений) зна- чение 2/minλ >1,8 см для плотностей n < 2×1012 см-3. К тому же фаза колебаний изменяется монотонно по радиусу, что говорит об отсутствии каких-либо сто- ячих по радиусу волн. Можно было бы полагать, что возникающий в отдаленной от антенны зоне разряда интенсивный центральный пик обязан фокусировке геликонной волны за счет неоднородности магнит- ного поля и плазмы. Однако и его размер, менее 2,5 см, находится на пределе допустимого для гели- кона 2/minλ ∼1,8 см, вычисленного для значений магнитного поля 60 Гс (максимальное поле на оси системы) и плотности плазмы 2×1012 см-3. Теоретические расчеты в упрощенной геометрии показывают, что наклонение магнитного поля к по- верхности плазмы существенно изменяет про- странственное распределение поглощения ВЧ-мощ- ности. Возникают сложные связанные моды, в кото- рых участвуют геликоны, ТГ-волны и поверхност- ные волны. С ростом угла магнитного наклонения резко падает поглощение в ближней зоне антенны и усиливается поток энергии вглубь плазмы. Вклад мощности происходит направленным образом вдоль резонансных конусов по одну сторону от антенны в продольном направлении. Это может быть причи- ной интенсивного нагрева плазмы в этой зоне за счет быстрой электронной теплопроводности вдоль магнитного поля и образования слоя горячих элек- тронов, способных интенсивно генерировать плаз- му. Таким образом, в работе впервые прямым изме- рением полей в геликонном разряде в сходящемся магнитном поле обнаружено возбуждение ТГ-волн, ранее обнаруженных измерением ВЧ-токов в разря- де с прямым полем [9]. Теоретически показано, что вклад мощности в таком разряде происходит направленно и ближе к центру плазмы, что может быть причиной эффективной генерации плазмы. Работа частично поддержана Государственным Фондом фундаментальных исследований по догово- ру № Ф7/253-2001. ЛИТЕРАТУРА 1. R.W. Boswell, F.F. Chen. Helicons − The early years // IEEE Trans. Plasma Sci. 1997, vol.25, #6, p.1229-1244. 2. F.F. Chen, R.W. Boswell. Helicons − The past decade // Ibid., p.1245-1257. 3. D.G. Miljak, F.F. Chen. Helicon wave excitation with rotating antenna field // Plasma Sources Sci. Technol. 1998, vol.7, #1, p.61-74. 4. S. Shinohara, Y. Miyauchi, Y. Kawai. Dynamic plasma behaviour excited by m = ±1 helicon wave // Plasma Phys. Control. Fusion. 1995, vol.37, #11, p.1015-1030. 5. V.F. Virko, G.S. Kirichenko, K.P. Shamrai. Ge- omet-rical resonances of helicon waves in an axial- ly bounded plasma // Plasma Sources Sci. Technol. 2002, vol.11, #1, p.10-26. 6. G. Chevalier, F.F. Chen. Experimental modeling of inductive discharges // J. Vac. Sci. Technol. A. 1993, vol.11, #4, p.1165-1171. 7. О.В. Брагинский, А.Н. Васильева, А.С. Ковалев. Геликонная плазма в неоднородном магнитном поле. // Физика плазмы. 2001, т.27, №8, с.741- 749. 8. X.M. Guo, J. Scharer, Y. Mouzouris, L. Louis. He- licon experiments and simulations in nonuniform magnetic field configurations // Phys. Plasmas. 1999, vol.6, #8, p.3400-3407. 9. D.D. Blackwell, T.G. Madziwa, D. Arnush, F.F. Chen. Evidence for Trivelpiece-Gould modes in a helicon discharge // Phys. Rev. Lett. 2002, vol.88, #14, p.145002-1−4.
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-111174
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	1562-6016
language	Russian
last_indexed	2025-12-07T17:45:34Z
publishDate	2003
publisher	Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
record_format	dspace
spelling	Вирко, В.Ф. Шамрай, К.П. Кириченко, Г.С. Вирко, Ю.В. 2017-01-08T17:02:46Z 2017-01-08T17:02:46Z 2003 Повышение эффективности геликонного разряда в сходящемся магнитном поле / В.Ф. Вирко, К.П. Шамрай, Г.С. Кириченко, Ю.В. Вирко // Вопросы атомной науки и техники. — 2003. — № 4. — С. 241-246. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. 1562-6016 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/111174 533.9 Показано, что возрастание эффективности генерации плазмы в геликонном разряде в сходящемся магнитном поле по сравнению с разрядом в однородном поле существенно зависит от градиента поля в области антенны. Зондовыми и оптическими измерениями обнаружено существование слоя горячих (до 8 эВ) электронов в периферийной области разряда. Магнитные измерения показывают наличие мелкомасштабной радиальной структуры, распространяющейся вдоль силовых линий и связанной с электростатическими волнами. Расчеты показывают, что с ростом наклона магнитных силовых линий к поверхности плазмы под антенной резко увеличивается глубина проникновения электромагнитных полей в плазму вдоль резонансных конусов групповой скорости, что улучшает условия нагрева электронов ближе к центру плазмы. Работа частично поддержана Государственным Фондом фундаментальных исследований по договору № Ф7/253-2001. ru Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Вопросы атомной науки и техники Газовый разряд, ППР и их применения Повышение эффективности геликонного разряда в сходящемся магнитном поле Article published earlier
spellingShingle	Повышение эффективности геликонного разряда в сходящемся магнитном поле Вирко, В.Ф. Шамрай, К.П. Кириченко, Г.С. Вирко, Ю.В. Газовый разряд, ППР и их применения
title	Повышение эффективности геликонного разряда в сходящемся магнитном поле
title_full	Повышение эффективности геликонного разряда в сходящемся магнитном поле
title_fullStr	Повышение эффективности геликонного разряда в сходящемся магнитном поле
title_full_unstemmed	Повышение эффективности геликонного разряда в сходящемся магнитном поле
title_short	Повышение эффективности геликонного разряда в сходящемся магнитном поле
title_sort	повышение эффективности геликонного разряда в сходящемся магнитном поле
topic	Газовый разряд, ППР и их применения
topic_facet	Газовый разряд, ППР и их применения
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/111174
work_keys_str_mv	AT virkovf povyšenieéffektivnostigelikonnogorazrâdavshodâŝemsâmagnitnompole AT šamraikp povyšenieéffektivnostigelikonnogorazrâdavshodâŝemsâmagnitnompole AT kiričenkogs povyšenieéffektivnostigelikonnogorazrâdavshodâŝemsâmagnitnompole AT virkoûv povyšenieéffektivnostigelikonnogorazrâdavshodâŝemsâmagnitnompole

Повышение эффективности геликонного разряда в сходящемся магнитном поле

Репозитарії

Схожі ресурси