Helicon Plasma07分析和总结分析和总结.docx

Helicon Plasma 1 1． 何谓 Helicon [Helicon 原意] 指大型螺旋形状大号，需要扛在肩上吹。 [Helicon 在等离子体中意义] 是一种波的名称 ,电场矢量在空间绕传播方向螺旋旋转。 在? ? k 平面上： Helicon 波处于哨声波的低频段，与 ECR 等离子体中的电子回旋波同属一支。 频率范围: ?ci ?? ? ?? ?ce 中文音译名：赫利孔波 R R ω r ω ce L 电子回旋波 Helicon wave ω LH ω ci 离子回旋波 阿尔文 k 2. 2. Helicon 等离子体源结构： [问题] helicon plasma 由电子回旋共振产生？ Helicon 产生：（1）振荡电磁场 激励电源频率：几 MHz-----几十 MHz （2）直流磁场 磁场：几十高斯---几百高斯典型天线类型 环形天线 半匝天线 名古屋 III 型 （d）半螺旋形 （e）双马鞍形（Bosewll） 3. Helicon 3. Helicon plasma 的重要特性 三个放电模式 E—H—W N —P e rf 半螺旋形天线 半匝天线 不同放电模式的 N 径向分布 e C modeH mode C mode H mode W mode (Helicon ) 径向密度分布峰化 缺点： 不同模式的波状态 不同模式的波状态 磁场强度对密度的影响 物理原因：----等离子体产生机制 电子加热机制 朗道加热。 放电的轴向分布 电磁场 电磁场 [比较] ICP 和Helicon 的轴向分布 n↑----- kk// ↑ ---- // ↓ Helicon 源轴向尺寸对波模、密度的影响 Cavity mode [解释] Helicon plasma 中所能激发的波长与密度和磁场有关，波实际上能否存在和边界条件有关。 Helicon 密度记录：8.0X1013 ( 美国，F.F.Chen) [Helicon plasma 中性气体耗尽] Helicon plasma 高密度原因： P abs ? P loss ? ? loss E ? n E T me iE 与 鞘层电压降有关。鞘层电压降↓，E↓ T m e i 磁场约束 ----降低损失流强? loss 。 鞘层电压小，单个逃逸粒子的损失能量 E 小。 [] 大面积 Helicon plasma 源设计方法。大面积的单源设计困难 磁场：大半径 大电磁线圈 [永久磁钢？] 密度峰化：单源难以均匀 均匀化方法： 利用扩散 单源阵列 Helicon 的应用