本文關(guān)鍵詞：氬等離子體中亞穩(wěn)態(tài)原子表面退激概率研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：氬氣被廣泛用作工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中產(chǎn)生等離子體的原料氣體。氬亞穩(wěn)態(tài)原子在含氬等離子體中發(fā)揮著重要作用,是電子、離子和更高激發(fā)態(tài)粒子的重要來(lái)源,除此之外,氬亞穩(wěn)態(tài)原子還可以分解含氧、含氟、含氯等分子產(chǎn)生活性粒子。因此,研究亞穩(wěn)態(tài)原子的密度及其時(shí)空演化和亞穩(wěn)態(tài)原子參與的主要過(guò)程,是研究含氬等離子體的一個(gè)重要方面。氬亞穩(wěn)態(tài)原子在電極或器壁表面的退激過(guò)程是其粒子數(shù)平衡中一個(gè)重要的損失過(guò)程,在低氣壓等離子體中這個(gè)過(guò)程尤其顯著。但氬亞穩(wěn)態(tài)原子在一些常用等離子體邊界材料表面的退激概率還沒(méi)有測(cè)量結(jié)果報(bào)道,如鋁、不銹鋼、硅、石英等。為了測(cè)量氬亞穩(wěn)態(tài)原子的表面退激概率,需要在表面退激過(guò)程處于主導(dǎo)地位的等離子體條件下準(zhǔn)確測(cè)量氬亞穩(wěn)態(tài)原子密度。激光吸收方法和自吸收方法都可以測(cè)量氬亞穩(wěn)態(tài)原子密度。自吸收方法裝置更簡(jiǎn)單,適合在工業(yè)生產(chǎn)中使用。在自吸收方法的模型中,需要知道氬亞穩(wěn)態(tài)原子和上能級(jí)輻射的空間分布才能得到氬亞穩(wěn)態(tài)原子密度。但在大多數(shù)等離子體中,這兩種分布都是非均勻的并無(wú)法測(cè)量。為此,過(guò)去工作中一般都假設(shè)為均勻分布,但并沒(méi)有分析非均勻分布對(duì)結(jié)果造成的誤差。為了解決以上問(wèn)題,本論文首先通過(guò)模型分析研究了用自吸收方法測(cè)量氬亞穩(wěn)態(tài)密度時(shí)等離子體空間不均勻性對(duì)結(jié)果的影響,并通過(guò)對(duì)比相同實(shí)驗(yàn)條件下激光吸收和自吸收方法測(cè)量結(jié)果的異同驗(yàn)證了模型分析的結(jié)論。然后用時(shí)間分辨的激光吸收方法在低氣壓脈沖等離子體的余輝末期,測(cè)量了氬亞穩(wěn)態(tài)原子在等離子體常用邊界材料上的表面退激概率,并進(jìn)行了比較和討論。其主要?jiǎng)?chuàng)新體現(xiàn)在:1.確定了在自吸收方法測(cè)量氬亞穩(wěn)態(tài)原子密度時(shí),等離子體空間不均勻性影響測(cè)量結(jié)果的條件和可能導(dǎo)致的誤差范圍。并在相同實(shí)驗(yàn)條件下對(duì)比分析了激光吸收方法和自吸收方法所得結(jié)果的異同。2.提出了一種在等離子體環(huán)境下測(cè)量氬亞穩(wěn)態(tài)原子表面退激概率的方法,并利用此方法首次測(cè)得了氬亞穩(wěn)態(tài)原子在鋁、不銹鋼、硅、石英等材料表面的退激概率。
【關(guān)鍵詞】：氬等離子體 亞穩(wěn)態(tài)原子 表面退激概率 自吸收方法
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：O53
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 引言8-15
• 1.1 研究氬等離子體中亞穩(wěn)態(tài)原子的意義8-10
• 1.2 氬亞穩(wěn)態(tài)原子表面退激概率研究10-12
• 1.3 氬亞穩(wěn)態(tài)原子密度測(cè)量12-13
• 1.4 本論文的主要研究?jī)?nèi)容13-15
• 第2章 激光吸收方法和自吸收方法測(cè)量氬亞穩(wěn)態(tài)原子密度15-40
• 2.1 激光吸收方法原理15-16
• 2.2 自吸收方法模型16-26
• 2.2.1 上能級(jí)輻射和亞穩(wěn)態(tài)原子空間分布相同19-20
• 2.2.2 上能級(jí)輻射和亞穩(wěn)態(tài)原子空間分布不同20-26
• 2.3 自吸收方法模型計(jì)算結(jié)果26-31
• 2.3.1 發(fā)射光譜強(qiáng)度26-29
• 2.3.2 光譜強(qiáng)度比和相對(duì)偏差29-30
• 2.3.3 空間分布連續(xù)變化時(shí)的光譜強(qiáng)度比30-31
• 2.4 實(shí)驗(yàn)裝置和條件31-33
• 2.5 實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果33-39
• 2.5.1 激光吸收方法測(cè)得的亞穩(wěn)態(tài)原子密度33-35
• 2.5.2 自吸收方法測(cè)得的光譜強(qiáng)度比35-36
• 2.5.3 自吸收方法測(cè)得的密度與激光吸收方法的比較36-39
• 2.6 本章小結(jié)39-40
• 第3章 氬亞穩(wěn)態(tài)原子表面退激概率研究40-55
• 3.1 表面退激概率的測(cè)量方法40-43
• 3.2 實(shí)驗(yàn)裝置和條件43-45
• 3.3 實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果45-50
• 3.3.1 電子密度的時(shí)間演化45
• 3.3.2 亞穩(wěn)態(tài)密度的時(shí)間演化和擴(kuò)散損失速率45-47
• 3.3.3 氣體溫度47
• 3.3.4 表面退激概率47-50
• 3.4 表面退激概率的討論50-52
• 3.5 不確定度52-54
• 3.6 本章小結(jié)54-55
• 第4章 結(jié)論55-58
• 4.1 主要研究結(jié)果55-56
• 4.2 局限性和進(jìn)一步工作56-57
• 4.3 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)57-58
• 參考文獻(xiàn)58-64
• 致謝64-66
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果66

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 崔金松;韓朝虹;;亞穩(wěn)態(tài)粒子壽命的觀測(cè)[J];遼寧師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1985年03期

2 張毓英,李桂棠,孫，

本文編號(hào)：294644