【摘要】：本文介紹了一種具有雙側(cè)波導(dǎo)同軸線耦合結(jié)構(gòu)的新型微波等離子體源。通過電磁場模擬計(jì)算和等離子體發(fā)射光譜測量對同軸線耦合反應(yīng)腔內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化,研究了線形等離子體源腔體結(jié)構(gòu)對等離子體均勻性和長度的影響,并且在桿狀樣品表面進(jìn)行了金剛石薄膜的沉積實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:雙側(cè)波導(dǎo)同軸線耦合式新型線形等離子體源可以在引導(dǎo)天線表面產(chǎn)生圓柱狀的線形等離子體,其等離子體的均勻性和長度受腔體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響,在引導(dǎo)天線外徑為4 mm,單側(cè)模式匹配棒伸入量為10 mm的腔體結(jié)構(gòu)下,等離子體的均勻性大于90%。通過對桿狀樣品表面不同位置處金剛石膜質(zhì)量和等離子體沉積環(huán)境的測量,進(jìn)一步驗(yàn)證了等離子體的均勻性。此外,線形等離子體的長度受引導(dǎo)天線長度和工作氣壓影響,這主要與反應(yīng)腔內(nèi)電磁場分布以及微波傳輸衰減有關(guān)。
[Abstract]:A novel microwave plasma source with two-side waveguide coaxial coupling structure is presented in this paper. The internal structure of coaxial coupling reaction chamber was optimized by electromagnetic field simulation and plasma emission spectrum measurement. The influence of the structure of linear plasma source cavity on the uniformity and length of plasma was studied. The diamond films were deposited on the surface of rod-like samples. The experimental results show that a cylindrical linear plasma can be produced on the surface of the guided antenna by a new type of linear plasma source coupled with the coaxial lines of both sides of the waveguide. The uniformity and length of the plasma are affected by the internal structure of the cavity. When the external diameter of the guided antenna is 4 mm, the plasma uniformity is more than 90% when the extension of the one-sided mode matching rod is 10 mm. The plasma uniformity was further verified by measuring the diamond film quality and plasma deposition environment at different positions on the surface of the rod sample. In addition, the length of linear plasma is affected by the length of guided antenna and working pressure, which is mainly related to the distribution of electromagnetic field in the reaction chamber and the attenuation of microwave transmission.
【作者單位】： 武漢工程大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院等離子體化學(xué)與新材料湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(批準(zhǔn)號:11575134)資助的課題
【分類號】：O53

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 黃光周,張書生,于繼榮,梁迪眾,楊英杰;高密度等離子體源的新發(fā)展[J];真空與低溫;1998年01期

2 吳漢明;深亞微米刻蝕與等離子體源[J];中國科學(xué)基金;1996年01期

3 蘇小保,鄔欽崇,萬元熙;環(huán)形波導(dǎo)等離子體源阻抗特性的研究[J];真空與低溫;1997年04期

4 李百貴;等離子體源離子注人金屬材料表面改性[J];河北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1995年S1期

5 解志文;王浪平;王小峰;閆久春;黃磊;陸洋;;多陰極金屬等離子體源的特性及應(yīng)用研究[J];核技術(shù);2011年01期

6 杜旭日,郭亨群;等離子輔助鍍光學(xué)薄膜的研究[J];華僑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2001年01期

7 V.A.Riaby;P.E.Masherov;V.A.Obukhov;V.P.Savinov;;射頻電感耦合等離子體源在空間推進(jìn)技術(shù)中的作用(英文)[J];高電壓技術(shù);2013年09期

8 吳叢鳳,朱曉東,武帥,詹如娟;新型大面積電磁表面波等離子體源[J];核聚變與等離子體物理;1999年02期

9 大海;;等離子體源質(zhì)譜法:開發(fā)和應(yīng)用[J];國外地質(zhì)勘探技術(shù);1999年01期

10 王仲;張貴新;王強(qiáng);;開放式微波等離子體源的研究進(jìn)展[J];高電壓技術(shù);2011年03期

相關(guān)會議論文 前10條

1 王浪平;王小峰;湯寶寅;王波;董申;;用于超精密加工的大氣等離子體源研制[A];2006全國荷電粒子源、粒子束學(xué)術(shù)會議論文集[C];2006年

2 劉繁;汪建華;;矩形表面波等離子體源的數(shù)值模擬[A];第十四屆全國等離子體科學(xué)技術(shù)會議暨第五屆中國電推進(jìn)技術(shù)學(xué)術(shù)研討會會議摘要集[C];2009年

3 王浪平;解志文;王漫;王小峰;閆久春;黃磊;陸洋;;多陰極金屬等離子體源的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[A];2010全國荷電粒子源、粒子束學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

4 王浪平;解志文;王漫;王小峰;閆久春;黃磊;陸洋;;多陰極金屬等離子體源的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[A];第八屆全國表面工程學(xué)術(shù)會議暨第三屆青年表面工程學(xué)術(shù)論壇論文集（六）[C];2010年

5 劉明海;陳兆權(quán);唐亮;胡鵬;江中和;胡希偉;菅井秀郎;;大面積均勻矩形表面波等離子體源的實(shí)驗(yàn)研究[A];第十四屆全國等離子體科學(xué)技術(shù)會議暨第五屆中國電推進(jìn)技術(shù)學(xué)術(shù)研討會會議摘要集[C];2009年

6 夏維東;白冰;陳Oz;黎林村;查俊;;大面積分散電弧等離子體源(LADAPS)[A];第十四屆全國等離子體科學(xué)技術(shù)會議暨第五屆中國電推進(jìn)技術(shù)學(xué)術(shù)研討會會議摘要集[C];2009年

7 羅維熙;曾正中;;短脈沖POS等離子體源性能參數(shù)研究[A];第十五屆全國等離子體科學(xué)技術(shù)會議會議摘要集[C];2011年

8 魯文濤;蔣遠(yuǎn)大;張志遠(yuǎn);吳漢基;;脈沖等離子體源控制航天器表面電位的研究第一部分:模擬實(shí)驗(yàn)[A];第二十三屆全國空間探測學(xué)術(shù)交流會論文摘要集[C];2010年

9 王敬宜;李中華;于志戰(zhàn);王云飛;鄭闊海;;同軸微波放電等離子體源及其應(yīng)用[A];中國真空學(xué)會2006年學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2006年

10 陳林;孫承緯;姜巍;豐樹平;王剛?cè)A;吳守東;李曄;徐敏;;等離子體源參數(shù)對長導(dǎo)通等離子體斷路開關(guān)性能的影響[A];中國工程物理研究院科技年報(bào)（2005）[C];2005年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前5條

1 昌錫江;超高頻波驅(qū)動的大面積平面表面波等離子體源的研究[D];復(fù)旦大學(xué);2013年

2 毛明;射頻感應(yīng)耦合等離子體源的動力學(xué)模擬及實(shí)驗(yàn)診斷[D];大連理工大學(xué);2007年

3 明章健;碰撞條件下可組合式等離子體源的實(shí)驗(yàn)研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2015年

4 黃磊;大面積等離子體源離子運(yùn)動行為及均勻性控制研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

5 金曉林;電子回旋共振放電的PIC/MCC模擬[D];電子科技大學(xué);2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 李鮮娟;等離子體源陰極優(yōu)化方法探討與設(shè)計(jì)[D];西安工業(yè)大學(xué);2015年

2 李國偉;線形微波等離子體源及其在CVD金剛石中的應(yīng)用[D];武漢工程大學(xué);2015年

3 王新剛;基于平面螺旋電感耦合的小功率微波微等離子體的特性研究[D];華東師范大學(xué);2013年

4 張少君;用于小功率微波等離子體源的微帶環(huán)縫諧振器的研究[D];華東師范大學(xué);2006年

5 韓婷;單片微波微等離子體源的集成與封裝研究[D];華東師范大學(xué);2009年

6 狄小蓮;感應(yīng)耦合等離子體源線圈配置對等離子體特性的影響[D];蘇州大學(xué);2006年

7 周蓓;小功率平面微帶電感耦合微波等離子體源的研究[D];華東師范大學(xué);2007年

8 王悅;一種用于飛行器表面的輝光等離子體源輻射特性的初步實(shí)驗(yàn)研究[D];南京理工大學(xué);2007年

9 宋倩;基于微帶環(huán)縫諧振器（MSRR）的小功率微波微等離子體的研究[D];華東師范大學(xué);2012年

10 曹煥麗;小功率平面微帶螺旋電感耦合微波等離子體源的研究[D];華東師范大學(xué);2006年

，

本文編號：2453432