RF ELECTROMAGNETIC FIELD ABSORPTION INSIDE HELICON ION SOURCE IN NONAXIAL MAGNETIC FIELD
Анотація
The paper studies integral characteristics and one-dimensional distribution of RF power absorption in a helicon plasma with external magnetic field directed at an angle to a plasma plane. Two kinds of working gas heli and hydrogen are considered. A simplified model of a helicon plasma plane layer is used here. Calculation results are used to explain power absorption in a compact helicon ion source with nonuniform external magnet field. An ion source is a part of a nuclear scanning microprobe (NSMP) injector at the Institute of Applied Physics NAS of Ukraine. Calculations for ion source parameters of the NSMP injector show a resonant behaviour of integral RF power absorption as a function of a magnet field inclination angle. A model (planar) geometry is verified here for solution of this problem.
Завантаження
Посилання
Shamrai K.P., Taranov V.B. Resonance wave discharge and collisional energy absorption in helicon plasma source // Plasma Phys. Control. Fusion. – 1994. – Vol. 36. – P.1719.
Aleksandrov A.F., Vorob'ev N.F., Kral'kina E.A., Obuhov V.A., Ruhadze A.A. Teorija kvazistaticheskih plazmennyh istochnikov // Zhurnal tehnicheskoj fiziki. – 1994. – T.64. – S. 53.
Aleksandrov A.F., Bugrov G.E., Vavilin K.V., Kerimova I.F., Kondranin S.G., Kral'kina E.A., Pavlov V.B., Plaksin V.Ju., Ruhadze A.A. Samosoglasovannaya model' VCh induktivnogo istochnika plazmy, pomeshhennogo vo vneshnee magnitnoe pole // Fizika plazmy. – 2004. – T. 30. – S. 434.
Shamrai K.P., Taranov V.B. Volume and surface RF power absorption in a helicon plasma source // Plasma Sources Sci. Technol – 1996. – Vol. 5. – P. 474.
Miroshnichenko V.I., Mordik S.N., Olshansky V.V., Stepanov K.N., Storizhko V.E., Sulkio-Cleff B., Voznyy V.I. Possibility to increase RF ion source brightness for nuclear microprobe applications // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. – 2003. – Vol. 201 – P. 630.
Aleksenko O.V., Miroshnichenko V.I., Mordik S.N. Prostranstvennoe raspredelenie poter' VCh elektromagnitnogo polja v plazmennom istochnike gelikonnogo tipa // Fizika plazmy. – 2014. – T. 40. – S. 764.
Alexenko O.V., Miroshnichenko V.I., Mordik S.N. Resonant RF electromagnetic field input in the helicon plasma ion source // Problems of atomic science and technology. – 2014. – No.5. – P.153.
Chevalier G., Chen F.F. Experimental modeling of inductive discharges // J. Vac. Sci. Technol. A. – 1993. – Vol. 11. – P. 1165.
Braginskij O.V., Vasil'eva A.N., Kovalev A.S. Gelikonnaya plazma v neodnorodnom magnitnom pole // Fizika plazmy. – 2001. – T.27. - S.741.
Guo X.M., Scharer J., Mouzouris Y., Louis L. Helicon experiments and simulations in nonuniform magnetic field configurations // Phys. Plasmas. – 1999. – Vol. 6. – P. 3400.
Gilland J., Breun R., Hershkowitz N. Neutral pumping in a helicon discharge // Plasma Sources Sci. Technol. – 1998. – Vol. 7. – P. 416.
Chen F.F. The low-field density peak in helicon discharges // Phys. Plasmas. – 2003. – Vol. 10. – P. 2586.
Shamraj K.P., Virko V.F., Virko Ju.V., Kirichenko G.S. Povyshenie effektivnosti gelikonnogo razrjada v shodyashhemsya magnitnom pole // VANT. – 2003. – No.4. – S.241.
Shamrai K.P., Virko V.F., Virko Yu.V., Kirichenko G.S. Wave phenomena, hot electrons, and enhanced plasma production in a helicon discharge in a converging magnetic field // Physics of plasmas. – 2004. – Vol. 11. – P. 3888.
Geller R. Electron Cyclotron Resonance Ion Sources and ECR Plasma. – Bristol and Philadelphia: Institute of Physics Publishing, 1996. – 308p.
Lieberman M. A., Lichtenberg A. J. Principles of Plasma Discharge and Material Processing. – N.Y.: John Wiley & Sons, 2005. – 330p.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).