在大氣壓及亞大氣壓條件下放電的等離子體中,粒子間頻繁的碰撞直接影響等離子體的功率吸收機(jī)制,也易于誘發(fā)各種不穩(wěn)定性。另一方面,高氣壓條件下放電的等離子體具有較高的氣體溫度和活性粒子濃度,在材料的快速沉積、高溫處理等工藝中呈現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和巨大潛力。高氣壓條件下等離子體源特性及技術(shù)研究一直是低溫等離子體研究的重要方向。本論文開(kāi)展了大氣壓30kW-ICP等離子體炬、大氣壓ICP微射流、亞大氣壓直流輝光放電三種高氣壓條件下等離子體源特性的研究。另外,進(jìn)行了低氣壓射頻放電等離子體沉積Si-B-N非金屬合金材料的初步探索研究。首先,采用中頻的2MHz放電,建設(shè)了一套大氣壓下運(yùn)行的30kW-ICP等離子體炬。熱等離子體炬直徑達(dá)60 mm;觀(guān)察到輸入功率的改變所導(dǎo)致的等離子體E-H模式轉(zhuǎn)換。根據(jù)ICP等離子放電的電磁場(chǎng)模型,討論了放電頻率與趨膚深度的關(guān)聯(lián),不同趨膚深度下放電區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度和電流密度分布;分析了E-H模式轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的物理機(jī)制。利用150MHz甚高頻激發(fā)毫米尺度大氣壓ICP等離子體射流,發(fā)現(xiàn)外部二次點(diǎn)火觸發(fā)引起的不可逆放電跳變。在第一次外部觸發(fā)點(diǎn)火時(shí),等離子體在線(xiàn)圈區(qū)域的石英管內(nèi)產(chǎn)生,... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：125 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．４用于大面積薄膜沉積的電弧等離子體炬：（ａ）等離子體炬結(jié)構(gòu)；（ｂ）等??

圖１．７高氣壓脈沖直流輝光放電ＰＣＶＤ裝置［２３］??Ｈａｒｔｍａｎｎ等人也進(jìn)行了脈沖直流放電與金剛石沉積實(shí)驗(yàn)研宄，放電氣壓為??２６．７?ｋＰａ，陽(yáng)極直徑為２?ｃｍ，電流為４?Ａ左右，實(shí)驗(yàn)裝置如圖１．８所示［２４］。研??究表明脈沖的占空比以及電極的平行配置對(duì)放電的穩(wěn)定性有重要影響。不恰當(dāng)??的占空比和電極配置會(huì)引起等離子體旋轉(zhuǎn)，并導(dǎo)致基底不均勻受熱，從而造成??等離子體的收縮。對(duì)于低功率或者低甲烷濃度的條件下，可以使用更長(zhǎng)的脈沖??寬度維持放電。??Ｃｏｏ％ｎ〇ＷＭ?（▲?０Ｃ?Ｐ？ｗ？Ｓｕｐｐｔｙ??Ｈｊ?Ｃｏｏ＾?ｗＬ??Ｉ?Ｌ?ＱｕａｒｕＳｈｉｖＩＭ??Ｉ?Ｊ?Ｃｏｐｐｓｒ?ＦｗｄｔｈｒｏｕＱｈ??Ｏｐｔｉｏｎ?４ｅＪｎ—??Ｉ?＇ｌ＇?Ｃｏｐｐｅｒ?Ａｎｏｄｅ／??ＳＵＭｎｔｍ??Ｃｏｏｋｔｇ??ＳｉＭｌＲａｎｐｏ?＾?ＷＷ?ＴｈｒＭｔｅ〇ｖＳＩＩｉ??Ｃｏｏｈｎｆｌ?Ｍ＾ｒｗｉｃ?Ｖｒｆｒ??Ｗａｔｓｒ?Ｃｏｎｔｒｏｌ?Ｂｙ－ＰｍＶａｌｗ?ＲｔｆｔＡｒｙＶａｒ＊??Ｖａｃｕｕｍ?Ｐｕｍｐ??圖１．８脈沖直流輝光放電裝置［２４］??１０??

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【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3233990