Ytvågsupprätthållen urladdning
En ytvågsupprätthållen urladdning är ett plasma som exciteras av utbredning av elektromagnetiska ytvågor . Ytvågsplasmakällor kan delas in i två grupper beroende på om plasman genererar en del av sin egen vågledare genom jonisering eller inte. Den förra kallas självstyrd plasma. Ytvågsläget tillåter generering av enhetliga högfrekvent exciterade plasma i volymer vars laterala dimensioner sträcker sig över flera våglängder av den elektromagnetiska vågen, t.ex. för mikrovågor på 2,45 GHz i vakuum uppgår våglängden till 12,2 cm .
Teori
Under en lång tid, [ när? ] mikrovågsplasmakällor utan magnetfält ansågs inte lämpliga för generering av plasma med hög densitet . Elektromagnetiska vågor kan inte fortplanta sig i övertäta plasma . Vågen reflekteras på plasmaytan på grund av hudeffekten och blir en evanescent våg . Dess penetreringsdjup motsvarar huddjupet δ , vilket kan approximeras av
Det icke-försvinnande penetrationsdjupet för en evanescent våg öppnar ett alternativt sätt att värma upp ett plasma: Istället för att passera plasmat gör plasmans konduktivitet det möjligt för vågen att fortplanta sig längs plasmaytan. Vågenergin överförs sedan till plasmat av en evanescent våg som kommer in i plasmat vinkelrätt mot dess yta och avtar exponentiellt med huddjupet . Överföringsmekanismen gör det möjligt att generera övertäta plasma med elektrondensiteter bortom den kritiska densiteten.
Design
Surface-wave-sustained plasmas (SWP) kan drivas i en stor mängd olika mottagargeometrier. Det tryckintervall som är tillgängligt för ytvågsexciterade plasma beror på processgasen och mottagarens diameter. Ju större kammardiametern är, desto lägre är det minimala tryck som krävs för SWP-läget. På analogt sätt minskar det maximala trycket där en stabil SWP kan drivas med ökande diameter.
Den numeriska modelleringen av SWP är ganska involverad. Plasman skapas av den elektromagnetiska vågen , men den reflekterar och styr också samma våg. Därför är en verkligt konsekvent beskrivning nödvändig.