Experimental study of hydrogen plasma breakdown in a 2.45 GHz microwave discharge
Date
01/02/2013Author
Estado
info:eu-repo/semantics/publishedVersionMetadata
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Resumen: un reactor de plasma de resonancia ciclotrónica de electrones (ECR)
desarrollado en la Fuente Europea de Espalación de Bilbao ha sido
operado en modo pulsado a 50 Hz para estudiar el proceso de avería
dinámica mediante diagnósticos resueltos en el tiempo. Potencia inyectada, reflejada
potencia, corriente de saturación de la sonda con polarización eléctrica y emisión de luz
se midieron simultáneamente para tres magnéticos diferentes
campos: bajo ECR, ECR y asimétrico sobre perfiles ECR. Gas
La presión, la potencia y el ciclo de trabajo se han utilizado en un modelo paramétrico.
estudiar la obtención de información sobre el acoplamiento de microondas (MW) y
etapas de formación de plasma durante el proceso de descomposición. El estudio
es relevante para los diseñadores que necesitan extraer pulsos de haz cortos
de una fuente de iones 2,45 ECR para cualquier aplicación porque el total
El tiempo de avería medido se define como correspondiente al alcance
los parámetros plasmáticos en estado estacionario. Un modelo simple de residual
Se propone la evolución de la densidad electrónica entre pulsos para describir
el acoplamiento MW en función de la potencia entrante y los ciclos de trabajo. Temporal evolution of microwave-plasma coupling, vacuum ultraviolet (VUV) light emission
and plasma electron temperature and density is reported for a 2.45 GHz microwave hydrogen
discharge pulsed at 50 Hz. Directional couplers, a VUV spectrometer and a Langmuir probe
are used for the diagnostics of the plasma breakdown. A 5–10μs transient peak of light
emission exceeding the steady-state intensity by a factor of 3.3 is observed in coincidence with
an abrupt drop in the microwave electric field. Observed light emission intensities combined
with cross section data indicate that the electron temperature during the breakdown transient
exceeds the steady-state value of 4–6 eV by a factor 3, which is in good agreement with the
Langmuir probe data. The estimated magnitude of the electron temperature transient
corresponds well with the microwave-plasma coupling characteristics, indicating a drop of
30–40% in the electric field strength due to plasma damping.
Experimental study of hydrogen plasma breakdown in a 2.45 GHz microwave discharge
Tipo de Actividad
Artículos en revistasISSN
0963-0252Palabras Clave
Plasma ECR, Diagnósticas de plasmaECR plasma, plasma diagnostics