Введение к работе
Актальность_темы^ В настоящее время у нас в стране и за рубежом широко ведутся исследования по способам возбуждения и особенностям распространения электромагнитных и электростатических волн в плазменных волноводах, которые представляют несомненный научный и практический интерес. Они углубляют понимание процессов сопровождающих взаимодействие волна-плазма, стимулируют разработку и создание источников интенсивных ионных потоков с варьируемой энергией. Экономичность, высокая надежность и низкая себестоимость, этих источников позволяет, в принципа, о высокой 'степенью эффективности проводить плазмохимические реакции, обработку и модификацию поверхностных слоев различных материалов, формирование тонкій, пленок и т.д.. К основным преимуществам данного типа источников следует такие отнести возможность осуществления ускорения плазменного потока полем бегущей с нарастающей фазовой скоростью электростатической волны, возможность управления энергетическим спектром ионной компоненты плазмы. В тоже время, -традиционно, ускорение заряженных частиц осуществляется электрическим полем, формируемым системой электродов, находящихся в непосредственном контакте с плазмой. Следствием этого является возникновение в плазме примесных частиц, что в ряде случаев.недопустимо, при втом, использование известных методов сепарации компонентного состава ионного потока, позволяющих также сузить их энергетический спектр, приводит к снижению энергетической эффективности снстеш в целом, а возрастающая ее сложность, приводит к снижению надек-ности.
. Вышесказанное указывает на актуальность работ по выявлению физических '' основ взаимодействия волна-плазма в плазменных волноводах применительно к возможности создания энергетически эффективных, высоко надежных источников енергетичних плазменных потоков для различных вэкуумно плазменных технологий. Вчастности представляет интерес применить для широко известного принципа ускорения заряженных частиц полем , электростатической волны моду Трайвелписа-Гоулда (далее' Т-мода), распространяющуюся в пространственно неоднородном магнитном і поле. Выполнение определенных условий,, как показано в диссертационной робото,
позволило обеспечить эффективное возбуждение волны с нарастащей вдоль системы фазовой скоростью и ускорение плазменного потока; 0ль_аботы состоит в исследовании возможности использования электростатической мода Трайвелписа возбуждаемой спиральной замедляющей волноводной структурой (ЗВС) для ускорения плазменного потока. Эта цель достигается:
1. Исследованием возможности возбувдения Т-моды в узком
плазмеином столбе спиральной ЗВС в однородном магнитном поле.
-
Исследованием возможности возбуждения Т-моды с нарастающей фазовой скоростью, с целью ускорения заряженных частиц.
-
Исследованием возможности использования эффекта трансформации вистлера, возбуждаемого спиральной ЗВС, в Т-моду в условиях плавно-нарастающего магнитного поля.
Ніучная_ндвизна. Впервые экспериментально показана возможность ускорения потока плазмы полем электростатической волны (мода Трайвелписа), распространяющейся с нарастающей фазовой скоростью. Показана возможность реализации условий ускорения плазменного потока в рекиме возбуждения вистлера с последующей его трансформацией в электростатическую моду в желобе, плотности плазмы, формируемом в результате нелинейных процессов.
Научная_и_гграктическая_ценность. Экспериментально реализован механизм ускорения плазменного потока Т-модой, возбуждаемой спиральной ЗВС в неоднородном магнитном поле и.тем самым, осуществлено дальнейшее развитие в экспериментальном плане основ взаимодействия ' волна-частица применительно к созданию бёзэлектродшх СВЧ-ускорителей плазменного потока. Результаты ^ работы могут быть использованы в области ускорительной техники, а также в различных вакуумно-плазменных.' технологиях, в частности, для очистки и травления различных материалов, создания тонких металлических и диэлектрических покрытий.
Аггробаиия_рабдтыл Основныз результаты диссертационной работы доложены и обсуждены: на научных семинарах кафедры экспериментальной физики РУДН, на її Конференции Научно-учебного центра УДН (1989), на ежегодных научных конференциях факультета физико-математических и естественных наук РУДН (1990-1993), на yi Всесоюзной конференции "Взаимодействие электромагнитных излучений с плазмой" (Душанбе, 1991), на конференции по физике высокотемпературной плазмы (Звенигород, 1991).
,-.-?
0ї35ІШШйКі Основина результаты диссертации опубликованы в .II научных работах.
9їЕї15ї2Е_и_55йУ_55Еї5Ші Работа состоит из. введения, четырех глав, заключения її списка литературы и содержит 146 страниц мшаинописного текста, 48 рисунков и список литературы из ІББ наименований.
