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EAST-CTI测试平台上六硼化镧等离子体源的研制
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作者 孟凡卫 张小辉 +7 位作者 胡广海 孔德峰 叶扬 黄艳清 齐美彬 赵志豪 李博 董期龙 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期24-29,共6页
为了更方便和深入研究紧凑环注入(CTI)系统产生的等离子体团在等离子体中的演化过程,特设计了一套大尺寸、均匀的六硼化镧等离子体源,用来产生磁化、高密度等离子体。等离子体源的阴极采用钨丝间接加热的方式来达到工作温度,阴极最高可... 为了更方便和深入研究紧凑环注入(CTI)系统产生的等离子体团在等离子体中的演化过程,特设计了一套大尺寸、均匀的六硼化镧等离子体源,用来产生磁化、高密度等离子体。等离子体源的阴极采用钨丝间接加热的方式来达到工作温度,阴极最高可达到1800℃。阳极采用耐高温、透过率50%的钼金属网,与阴极之间轴向间距1m。在阴极和阳极之间施加40~200V偏压,阴极发射的电子与中性气体碰撞、电离进而产生长1m直径100mm的稳态磁化等离子体柱。在台面实验中,测试了源的放电性能和等离子体相关参数。实验结果表明,在阴极发射电流密度为1~2A·cm^(-2)的情况下,测得的氩等离子体电子密度可达到10^(18)m^(-3)量级,电子温度约为8eV。通过增加阴、阳极之间偏压,阴极发射电流密度最高达到8.5A·cm^(-2),等离子体参数与托卡马克边界参数相近。该等离子体源满足设计要求并具备为EAST-CTI系统开展台面实验的能力。 展开更多
关键词 EAST-CTI 六硼化镧阴极 等离子体源 磁化等离子体
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2.45GHz ECR强流等离子体源核心部件设计与实验研究 被引量:1
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作者 李钢 陈根 +2 位作者 段文学 彭标 尉传颂 《原子与分子物理学报》 北大核心 2024年第5期94-100,共7页
电子回旋共振(Electron Cyclotron Resonance,ECR)等离子体源能产生高电荷态离子、高流强的单电荷态离子,提供稳定的束流和良好的重复性.核心部件的设计对ECR等离子体源是至关重要的,磁场对等离子体的生成和分布有直接影响,良好的磁场... 电子回旋共振(Electron Cyclotron Resonance,ECR)等离子体源能产生高电荷态离子、高流强的单电荷态离子,提供稳定的束流和良好的重复性.核心部件的设计对ECR等离子体源是至关重要的,磁场对等离子体的生成和分布有直接影响,良好的磁场可以提高等离子体的性能和效率.采用有限元分析方法对ECR等离子体源磁场进行分析与设计,得到了满足设计需求与目标的磁场位形,通过高斯计对设计的永磁环轴向磁场精确测量,发现磁场仿真结果与实验结果吻合比较好,只是轴向磁场最大值及对应位置上有点偏差.通过集成实验,研究核心部件对离子源引出束流强度的影响,引出束流稳定且强度达到7 mA. 展开更多
关键词 ECR等离子体源 磁场设计 引出束流
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双放电腔微波-ECR等离子体源增强磁控溅射沉积技术 被引量:12
3
作者 徐军 邓新绿 +2 位作者 张家良 陆文棋 马腾才 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期275-278,共4页
因其设备简单、沉积速率高等特点 ,磁控溅射沉积技术被广泛地用于各种薄膜制备中 .但用反应磁控溅射制备化合物薄膜如氧化物、氮化物膜时 ,为了得到化学配比的膜层 ,薄膜生长表面的反应激活基团、离子等的密度必须足够大 .为此对原有的... 因其设备简单、沉积速率高等特点 ,磁控溅射沉积技术被广泛地用于各种薄膜制备中 .但用反应磁控溅射制备化合物薄膜如氧化物、氮化物膜时 ,为了得到化学配比的膜层 ,薄膜生长表面的反应激活基团、离子等的密度必须足够大 .为此对原有的微波 -ECR等离子体源进行了改造 .研究了双放电腔微波 -ECR等离子体源增强磁控溅射的放电特性 ,并用该方法制备了氮化碳膜 .结果表明 :该方法是一种有效的制备化合物薄膜的技术 ;用该方法制备的氮化碳膜 。 展开更多
关键词 磁控溅射 放电特性 氮化碳膜 等离子体源 薄膜制备 沉积
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一种新的等离子体源及其在纺织材料表面改性中的应用 被引量:10
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作者 黎志光 冯贤平 +1 位作者 施芸诚 谢涵坤 《东华大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期21-26,共6页
这里主要的工作就是采用并建立介质阻挡放电装置。在此基础上,使用空气和氩气两种工作气体进行等离子体放电,对等离子体放电电流和放电电压等参数进行较为系统的测量和诊断。由此找到适当的等离子体放电条件。这样,选择1mm宽的放电间隙... 这里主要的工作就是采用并建立介质阻挡放电装置。在此基础上,使用空气和氩气两种工作气体进行等离子体放电,对等离子体放电电流和放电电压等参数进行较为系统的测量和诊断。由此找到适当的等离子体放电条件。这样,选择1mm宽的放电间隙,获得了较为理想且均匀的等离子体,并用其对大豆纤维进行表面改性。从扫描电镜等测试结果显示,改性后大豆纤维的表面性能有明显改善。 展开更多
关键词 等离子体源 介质阻挡放电 表面改性 纺织材料
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等离子体源增强磁控溅射沉积Al_2O_3薄膜研究 被引量:9
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作者 雷明凯 袁力江 张仲麟 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期887-890,共4页
采用电子回旋共振微波等离子体源增强磁控溅射沉积氧化铝薄膜.X射线光电子谱和X射线衍射分析表明,在600℃沉积温度下,Si(100)基片上获得了亚稳的具有化学计量配比成分、面心立方结构的γ-Al2O3薄膜.薄膜的折射率为1.7,与稳定的α-Al2O... 采用电子回旋共振微波等离子体源增强磁控溅射沉积氧化铝薄膜.X射线光电子谱和X射线衍射分析表明,在600℃沉积温度下,Si(100)基片上获得了亚稳的具有化学计量配比成分、面心立方结构的γ-Al2O3薄膜.薄膜的折射率为1.7,与稳定的α-Al2O3体材料相当. 展开更多
关键词 等离子体源 磁控溅射沉积 AL2O3薄膜 氧化铝薄膜 折射率 结构 光学性能
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等离子体源离子渗氮 1Cr18Ni9Ti 奥氏体不锈钢磨损特性的试验研究 被引量:7
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作者 雷明凯 李有宏 +1 位作者 张仲麟 黄岩 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期206-213,共8页
用等离子体源离子渗氮,即低能(1~3keV)、超大剂量(1019~1020ions/cm2量级)N+注入-同步扩散改性技术,在280℃和380℃下处理1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢,获得了最大深度分别为1.6μm和... 用等离子体源离子渗氮,即低能(1~3keV)、超大剂量(1019~1020ions/cm2量级)N+注入-同步扩散改性技术,在280℃和380℃下处理1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢,获得了最大深度分别为1.6μm和10.6μm,固溶N的最高原子浓度均约为25%的N过饱和面心立方相(γN)改性层.销-盘磨损试验表明:在2m/s和较宽负荷范围(等效正应力0.2~2.8MPa)条件下,高硬度(HK0.1N2200)的γN相改性层具有较高的承载能力和较长的耐磨寿命.高度过饱和N在母相奥氏体中的固溶强化作用,是使等离子体源离子渗氮奥氏体不锈钢耐磨性提高的主要原因. 展开更多
关键词 等离子体源 离子渗氮 奥氏体不锈钢 耐磨性
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用于电离层环境模拟器的ECR等离子体源 被引量:11
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作者 吕庆敖 任兆杏 +1 位作者 梁荣庆 程绍玉 《真空科学与技术》 CSCD 北大核心 2001年第3期226-228,共3页
为了经济地考验空间电离层等离子体对处于其中的飞行器表面的作用 ,需要在地面建立等离子体环境模拟器。本文就是为空间电离层环境模拟器研制的扩散型极低气压、低电子温度和极低密度的紧凑型电子回旋共振等离子体源的研制。结果显示 :... 为了经济地考验空间电离层等离子体对处于其中的飞行器表面的作用 ,需要在地面建立等离子体环境模拟器。本文就是为空间电离层环境模拟器研制的扩散型极低气压、低电子温度和极低密度的紧凑型电子回旋共振等离子体源的研制。结果显示 :在等离子体源下游 5 0cm处 ,在 10 -2 ~ 10 -3 Pa范围内获得了电子温度低于 5eV ,密度在 10 4 ~ 10 6cm-3 范围内的较为均匀的等离子体束流 。 展开更多
关键词 电子回旋共振 等离子体源 空间电离层 飞行器 环境模拟器 空间环境 模拟实验
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开放式微波等离子体源的研究进展 被引量:9
8
作者 王仲 张贵新 王强 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期793-800,共8页
微波等离子体由于无电极污染、能在大气压下产生及电子密度大等一系列优点而具有较好的工业应用前景。因此大气压下开放式微波等离子体源的研究已经成为实现相关工业应用价值的关键。从最初的能够激发低气压空气微波等离子体的APMPS-I... 微波等离子体由于无电极污染、能在大气压下产生及电子密度大等一系列优点而具有较好的工业应用前景。因此大气压下开放式微波等离子体源的研究已经成为实现相关工业应用价值的关键。从最初的能够激发低气压空气微波等离子体的APMPS-I型微波等离子体源的研究开始,逐步通过增加某些辅助设备或改进微波反应腔的尺寸和结构,历经APMPS+JET型、APMPS-II型最终到平行直线矩形波导微波等离子体反应腔,实现了大气压开放式微波等离子体的激发。同时,对各种微波等离子体源的原理和相关特性进行了全面阐述,在此基础上对激发出的空气微波等离子体的形态进行了分析,说明了在一定的微波功率范围内较为稳定均匀的大气压开放式空气微波等离子体的实现是具有可行性的。 展开更多
关键词 大气压 开放式 空气微波等离子体源 APMPS-I型 APMPS+JET型 APMPS-II型 平行直线矩形波导
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球心处有附加电极的半圆形容器等离子体源离子注入过程中鞘层的时空演化 被引量:8
9
作者 刘成森 李晓红 +1 位作者 王德真 刘天伟 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期415-419,共5页
本文利用两维流体模型研究了半圆形容器在放置共心零电位附加电极情况下,等离子体源离子注入的离子鞘层时空演化动力学过程。考察了鞘层内随时间变化的电势分布和离子密度分布,计算了容器内外表面的离子束流密度分布和注入剂量分布随时... 本文利用两维流体模型研究了半圆形容器在放置共心零电位附加电极情况下,等离子体源离子注入的离子鞘层时空演化动力学过程。考察了鞘层内随时间变化的电势分布和离子密度分布,计算了容器内外表面的离子束流密度分布和注入剂量分布随时间的变化规律。研究结果显示,容器内表面附近鞘层扩展到附加电极后,其中的离子逐渐都注入到容器内表面、电场分布逐渐趋于稳定。同时,在容器内表面上,离子注入剂量不再增加。 展开更多
关键词 半圆形容器 等离子体源离子注入 鞘层演化
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GCr15钢等离子体源离子注入表面改性 被引量:5
10
作者 王钧石 陈元儒 +3 位作者 尚赛男 柳襄杯 王曦 桐洪辉 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2001年第9期22-24,共3页
用等离子体源离子注入技术对GCr15钢进行了氮离子注入。对注入层的成分进行了俄歇剖面分析 ,对注入层的显微硬度和摩擦性能进行了测试 ,对摩擦磨损表面进行了扫描电镜分析。研究结果表明 :注入层的硬度和耐磨性均获得了明显的提高。
关键词 等离子体源离子注入 表面改性 GCR15钢
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ECR等离子体源中基本参数的数值模拟 被引量:6
11
作者 刘明海 胡希伟 吴汉明 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 1998年第2期36-40,共5页
采用混合模型求解了ECR等离子体源中的各种物理参量,着重研究了中性气压、微波功率对等离子体参数(如等离子体密度、电子温度、等离子体电势)以及离子能量和方向角分布的影响,并讨论了与之相关的均匀性。
关键词 ECR 等离子体源 粒子模拟 参数 数值模拟
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ICP等离子体源天线设计 被引量:6
12
作者 吴振宇 杨银堂 汪家友 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期37-39,共3页
感应耦合等离子体技术以其低气压下产生高密度等离子体的能力及良好的可扩展性成为微细加工中的重要的加工技术之一。本文提出了一种新型的三段式线圈的设计方法 ,对激发电场进行了数值计算。结果表明设计的天线能够在径向和方向角方向... 感应耦合等离子体技术以其低气压下产生高密度等离子体的能力及良好的可扩展性成为微细加工中的重要的加工技术之一。本文提出了一种新型的三段式线圈的设计方法 ,对激发电场进行了数值计算。结果表明设计的天线能够在径向和方向角方向上产生均匀性良好的电场 ,耦合效率较高。 展开更多
关键词 ICP等离子体源 天线设计 感应耦合等离子体 电场强度
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新型常压等离子体源及在血液过滤材料表面改性中的应用研究 被引量:15
13
作者 杨超 邱高 《东华大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2001年第6期91-93,共3页
通过设备和工艺的设计和优化 ,在大气压下获得了均一、稳定的等离子体源。并应用它对PBT熔喷非织造布表面改性 ,讨论了处理时间、极板间距、放电气体等因素对改性效果的影响及改性效果的时效。结果表明 :改性后材料的润湿性明显改善 ,... 通过设备和工艺的设计和优化 ,在大气压下获得了均一、稳定的等离子体源。并应用它对PBT熔喷非织造布表面改性 ,讨论了处理时间、极板间距、放电气体等因素对改性效果的影响及改性效果的时效。结果表明 :改性后材料的润湿性明显改善 ,时效优良。该设备工艺相对其他材料表面改性方法有显著优点 ,非常具有推广价值。 展开更多
关键词 常压等离子体源 PBT熔喷非织造布 血液过滤材料 表面改性
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电子回旋共振等离子体源的朗谬尔探针诊断 被引量:5
14
作者 吴振宇 汪家友 杨银堂 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期71-73,共3页
电子回旋共振 (ECR)等离子体以其密度高、工作气压低、均匀性好、参数易于控制等优点在超大规模集成电路工艺中获得了广泛的应用。利用朗谬尔探针对ECR等离子体进行了初步的诊断研究 ,测量了等离子体的单探针伏安特性并计算出电子温度 ... 电子回旋共振 (ECR)等离子体以其密度高、工作气压低、均匀性好、参数易于控制等优点在超大规模集成电路工艺中获得了广泛的应用。利用朗谬尔探针对ECR等离子体进行了初步的诊断研究 ,测量了等离子体的单探针伏安特性并计算出电子温度 ,电子密度和等离子体电势等参量。实验证明 ,ECR等离子体源能够稳定地产生电子温度较低的高密度等离子体。 展开更多
关键词 电子回旋共振等离子体源 ECR 朗谬尔探针 等离子体诊断 饱和电流
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等离子体源离子渗氮合成硼碳氮薄膜的研究 被引量:3
15
作者 雷明凯 袁力江 +1 位作者 张仲麟 马腾才 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1999年第1期189-192,共4页
采用等离子体源离子渗氮,即低能(1-3keV)、超大剂量(10^(19)~10^(20)ions.cm^(-2))氮离子注入-同步热扩散技术,在300~500℃处理碳化硼薄膜,合成了硼碳氮三元薄膜.俄歇电子能谱和漫反射富氏变换红外光谱分析表明,合成的硼碳... 采用等离子体源离子渗氮,即低能(1-3keV)、超大剂量(10^(19)~10^(20)ions.cm^(-2))氮离子注入-同步热扩散技术,在300~500℃处理碳化硼薄膜,合成了硼碳氮三元薄膜.俄歇电子能谱和漫反射富氏变换红外光谱分析表明,合成的硼碳氮薄膜是碳硼比固定,氮含量可控的非晶态薄膜.300℃渗氮的薄膜由sp^2型的硼、碳、氮微区构成,而500℃渗氮的薄膜则由sp^3和sP^2型复合的微区组成.较高的渗氮工艺温度促进sP^3型结构的形成,渗氮工艺时间对薄膜结构的影响不显著. 展开更多
关键词 等离子体源 离子渗氮 硼碳氮薄膜
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微波ECR等离子体源增强非平衡磁控溅射DLC膜的制备与表征 被引量:2
16
作者 李新 唐祯安 +3 位作者 邓新绿 徐军 张虹霞 杨梅 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期304-305,307,共3页
 介绍了微波ECR等离子体源增强非平衡磁控溅射设备的结构和工作原理,详细叙述了利用该设备制备类金刚石膜的过程。Raman光谱证实了薄膜的类金刚石特性;采用原子力显微镜(AFM)观察薄膜的微观表面形貌,均方根粗糙度大约为1.9nm,结果表明...  介绍了微波ECR等离子体源增强非平衡磁控溅射设备的结构和工作原理,详细叙述了利用该设备制备类金刚石膜的过程。Raman光谱证实了薄膜的类金刚石特性;采用原子力显微镜(AFM)观察薄膜的微观表面形貌,均方根粗糙度大约为1.9nm,结果表明薄膜表面非常光滑;利用CERT微摩擦计进行摩擦、磨损和划痕实验,薄膜的平均摩擦系数较小,大约为0.175;DLC膜和Si衬底磨损情况的扫描电镜图片相对比,可以看到DLC膜的磨痕小的多,说明薄膜有较好的耐磨性能;划痕测试结果表明制备薄膜临界载荷大约为40mN。 展开更多
关键词 非平衡磁控溅射 电子回旋共振 等离子体源 类金刚石膜
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基于微带环缝谐振器的2.45GHz小功率微波等离子体源的建模与仿真 被引量:4
17
作者 廖斌 张少君 朱守正 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第10期2512-2516,共5页
该文介绍了一种基于微带环缝谐振器的2.45GHz小功率微波等离子体源的建模方法。根据半波长终端开路谐振器的特性,通过选择合适的缝隙宽度和偏转角度、介质基片的介电常数等,使微带环缝谐振器的品质因数最大,同时与馈电端良好匹配。研究... 该文介绍了一种基于微带环缝谐振器的2.45GHz小功率微波等离子体源的建模方法。根据半波长终端开路谐振器的特性,通过选择合适的缝隙宽度和偏转角度、介质基片的介电常数等,使微带环缝谐振器的品质因数最大,同时与馈电端良好匹配。研究表明,实验结果与仿真结果基本吻合,这为小功率微型微波等离子体源的进一步研究提供了理论基础。 展开更多
关键词 微波等离子体源 微带环缝谐振器 品质因数
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基于微带环缝谐振器的小功率微波等离子体源 被引量:2
18
作者 廖斌 张少君 +1 位作者 赵娜 朱守正 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期372-376,共5页
介绍了一种基于微带环缝谐振器的2.45 GHz小功率微波等离子体源,根据微带环缝谐振器的奇模等效电路,通过S参数与微波等离子体阻抗之间的关系,研究小功率微波等离子体源的阻抗匹配及其在不同气体条件下的放电规律.研究表明,在低气压(空气... 介绍了一种基于微带环缝谐振器的2.45 GHz小功率微波等离子体源,根据微带环缝谐振器的奇模等效电路,通过S参数与微波等离子体阻抗之间的关系,研究小功率微波等离子体源的阻抗匹配及其在不同气体条件下的放电规律.研究表明,在低气压(空气)和常压(氩气)条件下,输入功率不超过1 W,都能使气体放电并激励起稳定的微波等离子体;当微波等离子体激励以后,小功率微波等离子体源的谐振频率和S参数发生变化.这些为小功率电容耦合微波等离子体源的小型化研究提供了理论基础. 展开更多
关键词 微带环缝谐振器 小功率微波等离子体源 阻抗匹配 气体放电 S参数
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等离子体源离子注入技术 被引量:4
19
作者 王钧石 陈元儒 黄楠 《材料导报》 EI CAS CSCD 1994年第2期79-80,共2页
介绍了等离子体源离子注入(PSII)的现状、特点、原理和应用效果。
关键词 等离子体源 离子注入 表面处理
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小功率平面螺旋电感耦合微波等离子体源的研究 被引量:2
20
作者 廖斌 周蓓 +1 位作者 曹焕丽 朱守正 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1860-1864,共5页
本文提出一种基于平面螺旋微带的2.45GHz小功率电感耦合微波等离子体源,根据等效变压器耦合模型分析等离子体源的谐振特性,通过微波等离子体吸收功率与等离子体阻抗之间的关系,研究不同气压条件下的放电规律.研究表明,在低气压条件下,... 本文提出一种基于平面螺旋微带的2.45GHz小功率电感耦合微波等离子体源,根据等效变压器耦合模型分析等离子体源的谐振特性,通过微波等离子体吸收功率与等离子体阻抗之间的关系,研究不同气压条件下的放电规律.研究表明,在低气压条件下,输入功率不超过220mW时,空气开始放电;而在常压条件下,输入功率不超过1.5W时,氩气开始放电;随着微波等离子体的激励,小功率微波等离子体源的谐振频率和S参数都发生变化.这为电感耦合微波等离子体源的小型化研究提供了理论基础. 展开更多
关键词 平面螺旋微带 小功率电感耦合微波等离子体源 谐振特性 气体放电 S参数
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