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题名大面积矩形感性耦合等离子体源的三维流体力学模拟
被引量：1
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作者
赵明亮
张钰如
高飞
宋远红
王友年
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机构
大连理工大学物理学院
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出处
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第12期2891-2899,共9页
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基金
国家自然科学基金资助项目(11935005).
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文摘
利用自主开发的三维流体力学模型程序,对面向平板显示工艺和光伏工艺的大面积矩形感性耦合氩等离子体源进行了数值模拟.该模型自洽地求解了带电粒子以及中性粒子的流体方程和感应电场的波动方程.利用此模型,研究了气压、功率以及线圈形状对各种等离子体参数的三维空间分布和均匀性的影响.研究结果表明,当放电气压较低时(4 mTorr),电子密度的空间分布比较均匀,且电子密度的最大值出现在腔室的中心区域.感性沉积功率密度、激发态氩原子密度以及电子温度的最大值出现在线圈的下方.随着放电功率的增加,即从1000 W增加到4000 W,电子密度显著提高,但电子密度的空间分布变化不大.随着放电气压的升高,电子密度的均匀性明显下降,即电子密度的最大值主要局域在线圈下方.这是因为在较高的气压下,带电粒子与背景气体的碰撞增加,因此使得带电粒子的密度分布变得局域.此外,文章还研究了不同的线圈结构对于等离子体均匀性的影响.结果表明当气压较高(20 mTorr)时,使用3×3阵列线圈产生的等离子体的均匀性优于盘香型线圈,即通过改变线圈结构可以实现对等离子体均匀性的调控.文章的研究成果有助于加深对大面积矩形感性耦合等离子体放电特性的认知,这对于优化平板显示工艺以及光伏工艺至关重要.
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关键词
大面积矩形感性耦合等离子体源
三维流体力学模拟
平板显示工艺
光伏工艺
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Keywords
large-area rectangular inductively coupled plasma source
three-dimensional fluid simulation
flat panel display process
photovoltaic process
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分类号
O531
[理学—等离子体物理]
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题名小型感性耦合射频等离子体中和器的实验研究
被引量：10
- 2
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作者
贺建武
马隆飞
薛森文
章楚
段俐
康琦
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机构
中国科学院力学研究所中国科学院微重力重点实验室
中国科学院大学工程科学学院
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出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第7期1673-1680,共8页
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基金
中国科学院战略性先导科技专项B类(XDB23030300)
中国科学院空间科学战略性先导科技专项(XDA04078600)
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文摘
为了研究适用于百瓦级电推力器的离子束流中和技术,基于电子鞘层模型、射频等离子体最优放电技术和通过插入探针实现快速点火的方法,设计了一套小型感性耦合射频等离子体中和器(RF plasma neutralizer,RPN)。实验研究了RPN中和器的稳定工作条件和电子引出特性,实现了RPN中和器稳定工作和电子有效引出。实验结果表明:电子引出特性主要取决于发射孔附近阳极斑的形成与否,而阳极斑的形成又主要受结构设计、工质流量和偏置电压等运行条件的影响;通过对RPN运行条件的优化试验,获得了55~150m A可调电子束流范围和较高的工质利用系数(3.9~10.5),满足离子束流中和需求;另外,实验中还观察到了电子束流随工质流量或偏置电压的迟滞现象。
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关键词
感性耦合等离子体
中和器
离子推力器
空心阴极
电子源
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Keywords
Inductively coupled plasma
Neutralizer
RF ion thruster
Hollow cathode
Electron source
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分类号
V439.2
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名射频电子源数值仿真及实验研究
被引量：4
- 3
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作者
李兴达
张兴民
李建鹏
张天平
孙新锋
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机构
兰州空间技术物理研究所真空技术与物理重点实验室
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出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第10期2394-2400,共7页
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基金
国家自然科学基金(61801201)
甘肃省科技计划(18JRiRA412)
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文摘
射频电子源以其结构简单、不易受污染、寿命长、瞬时启动等优点,可以作为离子和霍尔电推进的中和器,显著提升其寿命和性能。为了研究射频电子源的优化设计方法,基于放电室等离子体整体模型和非双极流动模型开展了射频电子源性能的仿真评估,并对研制的1A级电子源样机开展了实验测试。研究结果显示:仿真与实验结果一致性较好,引出电子电流与收集电压、小孔直径、工质流率、射频功率相关,各参数相互耦合且存在最优组合,样机额定工作点下,电子源放电损耗为99W/A,工质利用率系数为11。
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关键词
电推进
电子源
感性耦合等离子体
整体模型
引出电流
射频
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Keywords
Electric propulsion
Electron source
Inductively coupled plasma
Global model
Extracted current
Radio frequency
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分类号
V439.1
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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