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基于气体动力电子回旋共振等离子体的高功率真空紫外光源

等离子体物理 2022-03-14 v1

摘要

我们报道了在氢气的电子回旋共振(ECR)放电等离子体中产生真空紫外(VUV)辐射的实验结果,该放电由回旋管的强毫米波辐射维持。所考虑放电的显著特征是高等离子体密度(量级为 101310^{13} cm3^{-3})以及同时具有的高电子平均能量(1030010 - 300 eV),这使得由微波辐射沉积到等离子体中的能量经 VUV 再辐射的效率得以显著提高。实验在简单磁镜陷阱中约束等离子体,并在 ECR 条件下由脉冲回旋管辐射 37.537.5 GHz / 100100 kW 加热。测得莱曼-alpha 线(122±10122 \pm 10 nm,与 Werner 带重叠)、莱曼带(160±10160 \pm 10 nm)和分子连续谱(180±20180 \pm 20 nm)的体积 VUV 发射功率分别达到 454525255555 W/cm3^3。在等离子体体积上积分的这三个波段的总绝对辐射功率估计为 2222 kW,即入射微波功率的 2222%,与理论预测相符。进一步优化由强回旋管辐射维持的 ECR 氢放电的条件,为开发千瓦功率级的高效技术型 VUV 光源提供了可能。

关键词

引用

@article{arxiv.2111.11540,
  title  = {High Power Vacuum Ultraviolet Source Based on Gasdynamic ECR Plasma},
  author = {R. L. Lapin and V. A. Skalyga and S. V. Golubev and I. V. Izotov and S. V. Razin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2111.11540},
  year   = {2022}
}