射频天线与大体积螺旋波等离子体的耦合
等离子体物理
2018-11-30 v1
摘要
大体积螺旋波等离子体源在大规模半导体工艺、高功率等离子体推进以及近期聚变条件下的等离子体-材料相互作用方面具有特殊意义。本工作致力于研究四种典型射频（RF）天线与无限长、直径 0.5 m 的螺旋波等离子体的耦合，并探索其在 13.56–70 MHz 范围内随频率的变化以优化耦合。研究发现，在功率吸收方面，环形天线比半螺旋、Boswell 和 Nagoya III 天线更高效；对于低密度等离子体，径向抛物线密度分布在天线耦合上优于高斯密度分布，而对于高密度等离子体则优劣反转。提高驱动频率使功率吸收更靠近等离子体边缘，但总体功率吸收随频率增加。文中还给出了波磁场、波电场和扰动电流的垂直流线图。本工作可作为高射频功率大体积螺旋波等离子体源实验设计的重要参考。
引用
@article{arxiv.1811.12077,
title = {Coupling of RF Antennas to Large Volume Helicon Plasma},
author = {Lei Chang and Xinyue Hu and Lei Gao and Wei Chen and Xianming Wu and Xinfeng Sun and Ning Hu and Chongxiang Huang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.12077},
year = {2018}
}