Дослідження розряду навколопорогової потужності в мікрохвильовому індукційному мініатюрному плазмотроні низького тиску

Автор(и)

  • Анатолій Іванович Кузьмичєв Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» , Україна image/svg+xml https://orcid.org/0000-0003-0087-275X
  • Сергій Олексійович Майкут Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» , Україна image/svg+xml https://orcid.org/0000-0002-0913-4190
  • Сергій Борисович Сидоренко Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» , Україна image/svg+xml https://orcid.org/0000-0002-3109-2011

DOI:

https://doi.org/10.20535/S0021347024010059

Ключові слова:

плазмотрон, мікрохвильовій розряд, індуктор, діелектрична кювета, плазма, потужність накачування, густина електронів, потенціал плазми, змінне магнітне поле

Анотація

Наведено результати дослідження шляхом 2D моделювання в дрейфово-дифузійному наближенні плазмового розряду в циліндричній діелектричній кюветі діаметром 14 мм для індукційного плазмотрона низького тиску з накачуванням на частоті 2,45 ГГц з навколопороговою потужністю 10–25 мВт. Розраховані просторові розподіли параметрів розрядної плазми та поглинання електромагнітної потужності. Магнітне поле проникає в плазму до осі кювети та має соленоїдний характер з відсутнім сильно вираженим скін-ефектом. Отримані результати можуть застосовуватися для розробки плазмових генераторів для мініатюрних радіоелектронних і газоаналітичних приладів.

Біографії авторів

Анатолій Іванович Кузьмичєв, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Кафедра електронних пристроїв та систем, факультет електроніки

Сергій Олексійович Майкут, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Кафедра загальної фізики та моделювання фізичних процесів, фізико-математичний факультет

Сергій Борисович Сидоренко, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Кафедра електронних пристроїв та систем, факультет електроніки

Посилання

Y. A. Lebedev, “Microwave discharges at low pressures and peculiarities of the processes in strongly non-uniform plasma,” Plasma Sources Sci. Technol., vol. 24, no. 553001, 2015, doi: https://doi.org/10.1088/0963-0252/24/5/053001.

Y. Yin, J. Messier, J. A. Hopwood, “Miniaturization of inductively coupled plasma sources,” IEEE Trans. Plasma Sci., vol. 27, no. 5, pp. 1516–1524, 1999, doi: https://doi.org/10.1109/27.799834.

S. K. Nam, D. J. Economou, “Two-dimensional simulation of a miniaturized inductively coupled plasma reactor,” J. Appl. Phys., vol. 95, no. 5, pp. 2272–2277, 2004, doi: https://doi.org/10.1063/1.1644043.

Y. Takao, N. Kusaba, K. Eriguchi, K. Ono, “Two-dimensional particle-in-cell Monte Carlo simulation of a miniature inductively coupled plasma source,” J. Appl. Phys., vol. 108, no. 9, 2010, doi: https://doi.org/10.1063/1.3506536.

A. D. MacDonald, Microwave Breakdown in Gases. New York: Wiley, 1966.

Y. P. Raizer, Gas Discharge Physics. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 1991, doi: https://doi.org/10.1007/978-3-642-61247-3.

S. T. Surzhikov, Theoretical and Computational Physics of Gas Discharge Phenomena. De Gruyter, 2020, doi: https://doi.org/10.1515/9783110648836.

Comsol, “Plasma Module Users Guide,” in Comsol Multiphysics, 2021.

Comsol, “Thermal plasma,” in Comsol Multiphysics, 2021.

E. W. MacDaniel, Collision Phenomena in Ionized Gases. New York, London, Sydney: Jonh Wiley & Sons, 1964.

Радіальні розподіли густини плазмових електронів та середнього електростатичного потенціалу плазми при різних потужностях накачування

Опубліковано

2024-03-25

Як цитувати

Кузьмичєв, А. І., Майкут, С. О., & Сидоренко, С. Б. (2024). Дослідження розряду навколопорогової потужності в мікрохвильовому індукційному мініатюрному плазмотроні низького тиску. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 67(3), 176–180. https://doi.org/10.20535/S0021347024010059

Номер

Розділ

Короткі повідомлення