Введение к работе
Актуальность проблемы.
В последнее время значительно возрос интерес к изучению тгооцессов, происходящих в стационарных 34 разрядах. Этот интерес стимулируется широким применением ЕЧ разрядов з различных областях науки и техники - в радиоэлектронике, ялазмохимии и лазерной технике.
ВЧ разряд по сравнению с разрядом постоянного тока обладает тол особенностью, что протекание ВЧ токов на границах плазмы, как правило, обусловлено токами смещения. Это приводит к большому разнообразию процессов, имеющих место при взаимодействии ВЧ полей с грашщей плазма 84 разряда.
Очевидно, что реиение различных проблем, связанных с приложениями ВЧ разрядов- требует знания физических процессов, имвших ?лесто в таких" разрядах, а также зависимости свойств L4 разрядов от внешних условий.
Настоящая рг.бота представляет собой теоретическое исследование ВЧ разрядов, на основе полученного з работе усредненного нелокального кинетического уравнения для функции рас гфеделения электронов. Полученное уравнение уменьшает затраты машинного времени для расчета ВЧ разрядов низкогс давления во много раз и позволяет эффективно моделировать процессы в плазме ВЧ разрядов.
Цели работы. Задачей настоящей работы является теоретическое исследование ВЧ разрядов нтакого давления с целью выяснения основных закономерностей в поведении характеристик ВЧ разряда и построения . адекватной
Теоретической МОДеЛИ ВЧ разряда В ЭТИХ уСЛОЕ^ЛХ.
Научная новизна работы заключается в следующем: Получено- усредненное недокалы э кинетическое уравнение для описания функции распределения электронов (фр; го .-энергиям в иголкновителыюм з: пролетнсі' режимах.
На "-онове у ре дне иного кинетического уравненг.'л
- A -показано, что ФР может состоять из двух групп электронов с сильно различавшимися температурами.
Для условий ВЧ разряда низкого давления определены границы существования эффективного стохастического нагрева электронов.
Летально изучено влияние приэлектродяых слоев ВЧ разряда на его устойчивость. Предсказано различие в устойчивости ВЧ разряда в зависимости от типа электродов.
Продемонстрировано качественное различие процесса рас-плызакяя неоднородности двухкомпскентной и многокомпонентной плазмы. В частности,показано, что в плазме с горячими электронами (температура электронов много больше температуры ионоз) могут образовываться скачки ионной концентрации.
Практическая значимость.
Результата исследования позволяют производить инженерный расчет параметров диффузионного ВЧ разряда в диапазоне радиочастот, а также облегчают выбор внешних параметров для получения ВЧ разряда с теми или иными свойствами, в зависимости от конкретного приложения ВЧ разряда. Кроме того, развитые в работе метода исследования ВЧ разрядов могут быть использованы пш изучении ВЧ разрядов в более сложных условиях, когда процессы рождения и устранения частиц определяются не только прямой ионизацией и диффузией.
Заливаемые положения.
1. Упрощенное кинетическое уразнзние для электронов в
неоднородных э"<жгрических полях, которое является альтерна
тивой методу Монте-Карло и сохраняет все качественные осо
бенности и следствия точного уравнения. На основе усреднен
ного кинетического уравнения показано, что ФР может состоять
из двух групп электронов с лільно различытаимися 'энергиями.
2. Результаты теоретического исследования столкновг
тельного и стохастического Еагревов электронов и критерий
перехода между ними.
3. Результаты теоретического исследования (численного и
аналитического) ВЧ разряда среднего давления. Зависимость устойчивости ВЧ разряда от типа электрода и результаты исследования нелинейной стадии развитая неустойчивости.
4. Результаты исследования явлений переноса в многокомпонентной плазме. Показано, что как и в электроотрицательных, так и в электроположительных газах диффузионная эволюция может происходить в несколько этапов и мокет сопровождаться формированием скачков.
Алпробация работы и публикации.
Материалы, составляющие содержание? диссертации, докладывались на семинаре по физике низкотемпературной плазмы з Киеве в 1990 г., на семинарах но физике плазмы электроотрицательных газов в Москве 195Т.Г., 19Э2 г.,на VIII Всесоюзной конференции по физике низкотемпературной плазмы в Милске 19У1 г., на конференциях ESCAMPIG, Orleans 1990, St.PetersDurg 1992, ICPIG F'.sa 1991,а также на семинарах в СЛОТУ и ЮТИ им.А.Ф.Иоффе. По теш диссертации опубликовано семь печатных работ.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и списка литературы.
