文档介绍：大连理工大学
硕士学位论文
电子回旋共振等离子体的数值研究
姓名:刘力玮
申请学位级别:硕士
专业:等离子体物理
指导教师:刘悦
20080603
摘要电子回旋共振等离子体具有等离子体密度高,电离度大,工作气压低,均匀性好,工艺设备简单,参数易于控制等优点。当工作气压低于保跎倭顺牡资苋群离子轰击效应对衬底的损伤。在工作室内,不引入电极,减少了杂质的污染,增加了反应气体的稳定性。在发散性磁场中,可以将等离子体有效地引出,获得低损伤和方向性、均匀性良好的等离子体流。电子回旋共振等离子体源低压下产生的高粒子密度,使得共振微波等离子体技术在表面处理,等离子体刻蚀和薄模制备,尤其是高品质的激光惯性约束聚变薄膜靶的制备中有着重要的应用。本文采用二维轴对称的流体模型对大连理工大学三束材料改性国家重点实验室的微波电子回旋共振等离子体装置产生的等离子体进行了数值研究。运用电动力学理论,建立了磁场线圈产生磁场的数学模型;运用等离子体磁流体力学理论,建立了微波电子回旋共振等离子体的数学模型。在建立模型中,根据装置的特性作了轴对称假设;用三维祷止绞导扑懔舜懦『凸舱袂治隽舜懦∠呷χ械缌髑慷鹊拇笮对磁场及共振区的影响;用有限差分法数值求解了等离子体满足的微分方程初边值问题。对微波电子回旋共振等离子体中的各种物理参量,包括电子密度,电子温度及等离子体电势进行了数值模拟,分析了气体压强和微波功率对等离子体中各物理量随时间演化及空间分布的影响。第一章主要介绍了等离子体概述,微波电子回旋共振等离子体技术的相关情况,包括微波电子回旋共振等离子体源装置及其实验和理论研究;第二章给出了微波电子回旋共振等离子体数学模型,包括基本方程、无量纲方程、初始条件、边界条件及参数的选取等;第三章给出了磁场模拟的结果第四章为等离子体的模拟结果及分析;包括,电子密度随时间的演化,稳态时电子密度及电子温度模拟结果,微波功率和气压对电子密度和电子温度的影响。最后对本文的工作做了总结。关键词:电子回旋共振;数值模拟;等离子体大连理工大学硕士学位论文
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壶垄盗日期:塑塑:查:≥独创性说明作者郑重声明:本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,也不包含为获得大连理工大学或者其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。作者签名:
址年上月上日翩繇函喳孛勿动耖大连理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“大连理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定獯罅砉ご笱ПA舨⑾蚬矣泄夭棵呕蚧顾交学位论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大连理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。竖:馏靡作者签名:大连理工大学硕士研究生学位论文
【淮试醋杂谙@坝铮馕Q=⒃省N锢硌е械壤胱犹概念的形成与气体放电研究及天文学的发展是密切相关的辏寺晨怂逊诺绻苤写嬖诘奈镏首刺莆N镏实牡谒奶从牍烫⒁禾⑵⒘辏淑讯甃和汤克斯将等离子体一词引入用来命名放电管中远离边界的内部区域。此后,人们开始采用各种方法对等离子体进行探索,随着对等离子体研究的深入,等离子体学应运而生,并使等离子体学成为物理学一个不可替代的分支。等离子体是指被激发的电离气体达到一定电离度宕τ诘嫉缱刺这种状态的电离气体是由大量接近于自由运动的带电粒子所组成的体系,在整体上是准中性的。粒子运动与电磁场獾绯『土W蛹涞淖郧〕是不可分割的,这种相互作用的电磁力是长程力从而使等离子体显示出集体行为的特点,即电离气体中每一带电粒子的运动都会影响到其周围带电粒子,同时也受到其他带电粒子的约束。由于电离气体整体行为表现为电中性,也就是电离气体内正负电荷数相等,称这种气体状态为等离子体态简称等离子体。又由于它独特行为与固态、液态、气态都截然不同,故又称之为物质的第四态。等离子体与很多科学技术部门有密切联系的,并且有着广泛的技术应用。如天体物理学、氢弹及受控热核反应、磁流体发电、等离子体推进糜谟钪娣尚、同位素分离、无线电通讯、等离子体化学、气体激光以及各种气体放电、等离子体喷涂、焊接、切割等等。等离子体也是一种很好的导电体,利用经过巧妙设计的磁场可以捕捉、移动和加速等离子体。等离子体物理的发展为材料、能源、信息、环境空间,空间物理,地球物理等科学的进一步发展提新的技术和工艺。同时等离子体物理这门学科也是物理工作者、应用数学工作者及工程技术人员们