在低压感应等离子体装置中 E-H 模态转换下的 NO 产量与紫外辐射强度解耦
等离子体物理
2024-07-08 v1
摘要
用于研究 fundamental plasma 参数、等离子体化学以及来自硝氧 (NO) 第一激发态 NO(A) 的紫外光子发射的低压双感应等离子体装置。除了气体混合物外，还改变射频功率和气压，专门研究感应等离子体的 E-H 模态转换。通过光电子发射光谱 (OES) 测量气温和紫外光子发射；通过激光诱导荧光 (LIF) 测量硝氧电子基态的绝对密度；通过多极共振探针 (MRP) 测量电子密度和电子温度。发展一种用于 NO(A) 紫外发射的简单碰撞-辐射模型，该模型以基态硝氧和电子密度、电子温度以及中性气体温度为输入参数。结果揭示了基态硝氧绝对密度、由电子冲击和与氮中间态碰撞引发的该物种激发、氮中间态的耗散以及随之而来的紫外光子发射率之间的关系。基态硝氧密度随功率增加而增大，直到 E 模态下升至最高；但在 H 模态下（当足够的射频功率输入等离子体时），其密度显著下降。尽管 H 模态下基态硝氧密度较低，但紫外光子发射强度随射频功率不断增大，包括在 E-H 模态转换期间。该效应表明，H 模态中由氮中间态激发 NO(A) 的作用足以抵消基态硝氧密度下降的影响。
引用
@article{arxiv.2407.04441,
title = {Decoupling NO production and UV emission intensity over the E-H mode transition in a low-pressure inductively coupled plasma device},
author = {Lars Schücke and Angie Natalia Torres Segura and Ihor Korolov and Peter Awakowicz and Andrew R. Gibson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.04441},
year = {2024}
}