基于零磁场的螺旋天线新型等幂耦合等离子体探索
等离子体物理
2025-09-12 v1
摘要
等幂耦合等离子体(ICP)因其在基础研究和实际应用中的重要价值而受到广泛关注，高效功率耦合对两者都具有重要需求。本研究探索了通过使用零外部磁场的螺旋天线实现高效ICP的新策略。具体研究聚焦于天线几何结构(环形、半螺旋、博斯韦尔、名古屋III)、驱动频率(13.56-54.24 MHz)和径向密度分布(高斯和抛物线)对功率耦合的影响。研究发现:环形天线相对于半螺旋、博斯韦尔和名古屋III天线具有更高的功率沉积效率;驱动频率影响不大;在本研究所采用的条件下，抛物线密度分布比高斯密度分布在径向方向上更高效。因此，建议对于该新型ICP策略应使用环形天线配合抛物线密度分布，且工业频率13.56 MHz可良好工作。该研究为高效ICP源的新型设计提供了宝贵参考，适用于材料加工和空间推进等应用。
引用
@article{arxiv.2509.09104,
title = {Exploration of novel ICP using helicon antennas with zero magnetic field},
author = {Ye Tao and Lei Chang and Dingzhou Li and Yingxin Zhao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.09104},
year = {2025}
}