نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
پژوهشکده پلاسما و گداخت هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی ایران، 51113- 14399، تهران، ایران
چکیده
در این مقاله ابتدا به شرح اجمالی دستگاه ساخته شده مولد پلاسمای القایی ICP-13.56 (فرکانس کاری 13.56 MHz) که شامل دو مشعل تحت خلاء و فشار اتمسفری می‌باشد، می‌پردازیم. سپس با تمرکز بر عملکرد مشعل تحت فشار خلأ، مشخصه‌یابی دمایی پلاسما و وقوع پدیده گذار از مد E به H در اثر تغییر پارامترهای آزمایش شامل فشار اولیه و توان اعمالی بر روی پلاسما مورد بحث قرار می‌گیرند. بر اساس اندازه‌گیری‌های طیف‌سنجی انجام شده برای گاز آرگون در فشارmbar 4 و به ازای توان ورودی RF W400 دمای تحریک الکترونی پلاسما به روش ترسیم بولتزمن حدود 11636 درجه کلوین به دست آمد. همچنین، با استفاده از معادلات حاکم بر میدان‌های الکترومغناطیس در پلاسمای ICP، تصحیحات امپدانس سیستم در اثر استتار پلاسما و همچنین رابطه توان جذب شده با چگالی پلاسما و فشار زمینه به دست آمده است. بر اساس این روابط، رفتار منحنی های بار مورد تحلیل قرار گرفت و بروز پدیده گذار از مد E به H در این منحنی‌ها استنتاج گردید
کلیدواژه‌ها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Temperature measurement and examination of E to H transition in vacuum ICP plasma
نویسندگان [English]
- S.M. Tabatabaie
- J. Yazdanpanah
- A.R. Hefzolsehhe
Plasma and Nuclear Fusion Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute, P.O.BOX:14399-51113, Tehran, Iran
چکیده [English]
In this paper, we first briefly describe the constructed Inductively Coupled Plasma source device, ICP-13.56, which includes two vacuum and atmospheric pressure torches. Afterward, focusing on the vacuum-torch operation, we discuss the plasma temperature characterization and examine the phenomenon of E to H mode-transition during the variation of experiment parameters including the initial pressure and input RF power. Based on the spectroscopic measurements for argon gas at pressure 4 mbar and input RF power 400 W, the electron excitation-temperature 11636 °K was obtained using the Boltzmann line method. Furthermore, using the equations governing electromagnetic fields in ICP plasma, corrections in system impedance due to plasma screening, and relation for absorbed power in terms of plasma density and gas pressure have been obtained. According to these relations, behaviors of load characteristics have been analyzed and E to H mode transition has been identified
کلیدواژه‌ها [English]
- ICP Torch
- E-H Transition
- Plasma temperature
)