Mr
Rahman Akbari kishi
(Azad University)Dr
Zafar riazi
(AEOI)
In this paper, equations of charge continuity, momentum and energy conservation for three species electron, ion and neutral gas atoms are coupled with electromagnetic fields equations inside a cylindrical radio-frequency inductive ion source and simultaneously solved by finite difference method. By discharging the argon gas, the plasma density and electron temperature have been calculated as function of the absorbed RF power and the gas pressure. Calculations show that the electron number density increases with the pressure; its value at the center of chamber has the highest value and gradually decreases toward the chamber walls because of ion sheath formation. The results also indicate the electron temperature decreases monotonically as the gas pressure increases and the power has little effect on electron temperature. The electron temperature has the highest value at the plasma surface where the highest power absorption occurs. Potential distribution inside uniform plasma is constant and all of potential difference between the plasma and the wall drops in ion sheath region. The potential difference between the plasma and the wall decreases with the pressure; this potential is linearly proportional with the electron temperature.
چکیده به فارسی
در این مقاله، کوپلینگ معادلات پیوستگی بار ، پایستگی ممنتوم و انرژی برای سه ذره الکترون، یون و گاز خنثی با معادلات الکترومغناطیسی، در داخل یک چشمه یونی رادیو فرکانسی القایی با ساختار استوانهای حل گردیده است. با تخلیه گاز آرگون، تغییرات چگالی پلاسما و دمای الکترونی به صورت تابعی از توان رادیوفرکانسی جذب شده و فشار گاز، محاسبه شده¬اند. محاسبات نشان داد که چگالی الکترونی با افزایش فشار افزایش پیدا می-کند و اندازه آن در مرکز محفظه یونی بیشترین مقدار را دارد و به تدریج به سمت دیوارهها با تشکیل ناحیه لایه یونی از میزان چگالی الکترون کاسته میشود. همچنین باتوجه به نتایج، دمای الکترونی به صورت یکنواخت با افزایش فشار کاهش می¬یابد و توان میدان رادیوفرکانسی اثر کمی بر دمای الکترونی دارد. دمای الکترونی درست در سطح پلاسما دارای بیشترین مقدار خود است،یعنی درست در جایی¬ که بیشترین مقدار جذب توان درآن رخ می¬دهد. توزیع پتانسیل در داخل پلاسما ثابت بوده و همه اختلاف پتانسیل بین پلاسما و دیوارهها در ناحیه لایه یونی افت مینماید. با افزایش فشار گاز آرگون داخل محفظه، پتانسیل الکتریکی پلاسما کاهش می¬یابد، زیرا پتانسیل پلاسما با دمای الکترون نسبت مستقیم دارد.
| عنوان مقاله به فارسی |
محاسبه پارامترهای پلاسما برای یک چشمه یونی رادیوفرکانسی القایی
|
There are no materials yet.
