一种测量射频等离子体中二次电子发射系数的计算辅助光谱技术

提出了一种用于测量电容耦合射频等离子体中二次电子发射系数（$\gamma$-CAST）的计算辅助光谱技术。这种非侵入式、灵敏的诊断基于相位分辨光学发射光谱与基于粒子的动力学模拟的结合。在此类等离子体中（在电正性气体中的大多数条件下），时空分辨的电子碰撞激发/电离速率在每个 RF 周期内的不同时刻于各电极附近呈现两个不同的极大值。其中一个极大值源于电子因鞘层膨胀获得的能量增益，而第二个极大值由在相邻鞘层电压降最大时刻被鞘层电场加速朝向等离子体主体运动的二次电子产生。由于这些不同的激发/电离机制，这些极大值强度之比对二次电子发射系数 $\gamma$ 非常敏感。这种敏感性反过来允许通过比较实验激发剖面与采用不同 $\gamma$ 系数获得的模拟数据来确定 $\gamma$。该诊断在此处几何对称的氩放电中测试，对不锈钢电极给出了 $\gamma = 0.066 \pm 0.01$ 的有效二次电子发射系数。