Исследование электрических параметров низкочастотного генератора при формировании комбинированного разряда

Представлены результаты исследований влияния электромагнитной энергии сверхвысокочастотного диапазона на низкочастотную составляющую плазмы комбинированного (сверхвысокочастотного и низкочастотного) разряда. Экспериментально изучены выходные электрические параметры низкочастотного генератора и оптические характеристики плазмы комбинированного разряда среднего вакуума. Определено, что в процессе генерации разряда, сформированного при одновременном воздействии в едином разрядном объеме сверхвысокочастотных и низкочастотных полей при давлении 20–100 Па возможно проявление эффекта контрагирования низкочастотной составляющей комбинированного разряда. Данный эффект заключается в изменении под действием магнитного поля условий переноса тока в плазменном слое между электродами, что приводит к уменьшению амплитуды выходного напряжения низкочастотного генератора. Установлена зависимость изменения амплитуды напряжения низкочастотного генератора от выходной мощности источника питания сверхвысокочастотного генератора.

1. Lebedev, Yu. A. Microwave Discharges at Low Pressures and Peculiarities of the Processes in Strongly Non-Uniform Plasma / Yu. A. Lebedev // Plasma Sources Sci. Technol. 2015. Vol. 24, No 5. https://doi.org/10.1088/0963-0252/24/5/053001.

2. Effect of Low-Frequency Voltage Waveform on Plasma Uniformity in a Dual-Frequency Capacitively Coupled Plasma / S. Rauf [et al.] // Journal of Vacuum Science & Technology B. 2022. Vol. 40, Iss. 3. https://doi.org/10.1116/6.0001732.

3. Low-Frequency Dependence of Plasma Characteristics in Dual-Frequency Capacitively Coupled Plasma sources / Yang Zhou [et al.] // Appl. Phys. Lett. 2024. Vol. 124, No 6. https://doi.org/10.1063/5.0190803.

4. Characteristics of 2.45 GHz Microwave Plasma by Langmuir Probe Measurements / Sun Choi [et al.] // Solid State Phenomena. 2007. Vol. 124–126. P. 1621–1624. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/SSP.124-126.1621-1624.

5. Langmuir Probe Diagnostic Studies of Pulsed Hydrogen Plasmas in Planar Microwave Reactors / A. Rousseau [et al.] // Journal of Applied Physics. 2002. Vol. 92, No 7. P. 3463–3471. https://doi.org/10.1063/1.1497454.

6. Переход газового разряда в контрагированное состояние / E. А. Муратов [и др.] // ТВТ. 1975. T. 13, № 3. C. 654–656.

7. Уланов, И. М. Экспериментальные исследования влияния продольного магнитного поля на катодные части тлеющего разряда в гелии / И. М. Уланов, А. Ю. Литвинцев // Журнал технической физики. 2004. Т. 74, № 9. С. 32–38.

8. Влияние магнитного поля на ионизующий разряд в воздухе / А. В. Ерофеев [и др. ] // Письма в журнал технической физики. 2009. Т. 35, № 3. С. 82–88.

9. Уланов, И. М. Влияние продольного магнитного поля на рекомбинационное излучение тлеющего разряда низкого давления в водороде и гелии / И. М. Уланов, А. Ю. Литвинцев, В. А. Пинаев // Теплофизика высоких температур. 2011. Т. 49, № 1. С. 3–12.

10. Уланов, И. М. Исследование непрерывного спектра тлеющего разряда низкого давления в водороде и гелии в продольном магнитном поле / И. М. Уланов, В. А. Пинаев // Теплофизика высоких температур. 2014. Т. 52, № 1. С. 30–38. https://doi.org/10.7868/S0040364414010219.

11. Бордусов, С. В. Плазменные СВЧ-технологии в производстве изделий электронной техники / С. В. Бордусов. Минск: Бестпринт, 2002.