磁镜场约束线形微波等离子体源的高密度特性研究

项目名称： 磁镜场约束线形微波等离子体源的高密度特性研究

项目编号： No.11205201

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 物理学II

项目作者： 陈龙威

作者单位： 中国科学院合肥物质科学研究院

项目金额： 30万元

中文摘要： 随着等离子体增强化学气相沉积技术在各领域应用的迅速发展，高密度、大面积均匀稳定等离子体源成为近年来亟待解决的关键问题和研究焦点。本项目拟以磁镜场约束线形微波等离子体为研究对象，采用理论与实验相结合的研究方法，试图将高密度、大面积均匀等离子体源技术提高到新水平。利用Langmuir探针、发射光谱、法拉第筒等诊断工具，研究磁镜场约束线形微波等离子体密度、电子温度、空间电位、离子能量等参数空间分布特性；研究放电条件、磁场、流场等对等离子体密度的影响；结合磁流体动力学模型理论分析磁场、微波、流场、等离子体相互作用机理；探索影响等离子体密度及轴向均匀性的内在机理。通过本项目的研究，明晰磁镜场约束线形微波等离子体的特性；阐明影响线形微波等离子体密度的内部物理机制；建立高密度、均匀稳定磁镜场约束线形微波等离子体的产生条件和优化方法，为实现高密度、大面积均匀稳定等离子体源及其应用提供思路。

中文关键词： 微波等离子体；线形等离子体；产生机理；磁镜场约束；

英文摘要： Combining theoretical and experimental research methods, this project is to investigate the linear microwave plasma with magnetic mirror field confinement, and to advance the superior density, large-area homogeneous plasma source technology to a new level. Utilizing diagnostic tools including the Langmuir probe, the optical emission spectrum, Faraday cup etc, the spatial distribution characteristics of the plasma parameters including plasma density, electron temperature, electric potential, ion energy etc, is to be investigated in the linear microwave plasma with magnetic mirror confinement. The effect of discharge parameters, intensity and distribution of the magnetic field, and working gas flow status on the electron density and its spatial distribution of plasmas is to be studied. Combining with the magnetohydrodynamic model, the interaction mechanism among magnetic field, plasma, microwave, and flow status will be theoretically analysed, and the internal physical mechanisms influencing the plasma density will be explored. Through the investigation of this project, the characteristics of the linear microwave plasma with magnetic mirror confinement will be revealed; the pivotal physical parameters and internal mechanisms influencing the characteristics of the high density linear microwave plasma will be clarif

英文关键词： Microwave plasma；Linear plasma；Generation mechanism；Magnetic mirror confinement；