Реферат: Д. Л. Греков, В. П. Олефир Харьковский национальный университет им. В. Н. Каразина, Харьков, Украина

XXIX Звенигородская конференция по физике плазмы и УТС, 25 февраля – 1 марта 2002 г.
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ В УСТАНОВКЕ ПР-1 Н.А. Азаренков, А.А. Бизюков, *Д.Л. Греков, В.П. Олефир
Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина, Харьков, Украина

*Институт физики плазмы ННЦ ХФТИ, Харьков, Украина,
e-mail: grekov@ipp.kharkov.ua

В настоящее время в современных технологиях имеется необходимость обрабатывать плоские подложки большого диаметра. Для этого требуются плазменные источники, генери­рую­щие ионные потоки с высокой степенью однородности плотности ионов и радикалов на больших площадях. В последнее время все большее внимание уделяется разрядам на поверхностных волнах и построению на основе таких разрядов плазменных реакторов с однородной плазмой большого диаметра и широкоапертурных источников плазмы [1,2].

Эксперименты, проведенные недавно на установке ПР-1 [2], показали, что разряд горит равномерно по объему реактора и плазма с диаметром свыше 30 см имеет равномерные распределения плотности и температуры электронов. Настоящий доклад посвящен расчетам распределений электромагнитных полей в установке ПР-1.

Установка представляет из себя металлический цилиндр радиуса а=23 см переменной высоты l. На дно цилиндра уложена диэлектрическая пластина (I), на которую положена антенна. Сверху антенна закрыта другой диэлектрической пластиной (II). Плазма создается в области (III) высотой l-h. Антенна, выполненая из медной шины, соединена с центральным проводником коаксиального кабеля, по которому подводится ВЧ мощность. Расчеты проведены для экспериментов, в которых использовались волны с частотой f=13,5 МГц.

Поскольку частота волн много больше частот столкновений (e-e, e-i, e-a), a фазовая скорость много больше тепловой скорости электронов, в вычислениях использован тензор диэлектрической проницаемости холодной однородной плазмы.

Показано, что на начальной стадии разряда (при низкой плотности плазмы ~ 106   108 см 3) происходит последовательное возбуждение резонансов поверхностных волн ТЕ типа. С увеличением плотности плазмы волны ТЕ типа экранируются поверхностным зарядом на границе плазма-диэлектрик. Поддержание разряда происходит за счет несобственных колебаний ТМ типа. Исследованы зависимости распределений электромагнитных полей от параметров установки и антенны.


Литература.

Ferreira C.M., Moisan M., Nato ASI Series, 1993,Series B, Physics 302.

Азаренков Н.А., Бизюков А.А. и др., Труды Международной конференции по вакуумной технике, Судак, 2001, 244.