Электродинамические и электротехнические свойства технологических источников плазмы на основе модификаций высокочастотного разряда

В настоящее время источники плазмы на основе модификаций высокочастотного (ВЧ) разряда и их комбинации с разрядом постоянного тока находят широкое применение в наземных и космических технологиях. Постоянно растущие требования технологий ставят перед исследователями и инженерами задачи разработки новых и усовершенствования известных устройств. В связи с этим актуальными являются вопросы о нахождении ключевых внешних факторов, позволяющих управлять как внутренними параметрами разряда, так и характеристиками технологических процессов. В настоящее время известно огромное число литературных источников, где в той или иной степени теоретически и/или экспериментально решаются указанные выше задачи. Однако обзор литературы показывает, что свойства модификаций ВЧ разрядов, как правило, исследуются обособленно, без учета внешней цепи разряда. Кроме того, узел ввода ВЧ мощности, как правило, представляется идеализированным сосредоточенным элементом, создающим либо систему зарядов, либо систему токов на поверхности источника плазмы. Оба отмеченных факта являются существенными недостатками выполненных ранее работ. Действительно, входя в состав технологической установки, источник плазмы становится элементом электрической цепи, включающей в себя источник питания, активные и реактивные элементы узла ввода ВЧ мощности, распределенные на поверхности источника плазмы. Для достижения требуемых результатов технологических процессов необходимо согласовать характеристики внешней цепи с параметрами источника плазмы. При рассмотрении электрических цепей плазма представляется как сосредоточенный электротехнический элемент, полностью характеризуемый своим комплексным импедансом. Вместе с тем свойства плазмы, ее параметры могут быть определены только из решения электродинамической задачи на языке волн и полей. Очевидно, что при решении электродинамических задач плазма представляется как распределенная система. Проект ставит своими целями экспериментальное и теоретическое изучение неравновесной плазмы ВЧ разряда низкого давления, в том числе при наличии внешнего магнитного поля, волн и полей, возбуждаемых в плазме системой не только токов, но и зарядов, механизмов поглощения высокочастотной мощности; нахождение комплексных импедансов разрядов с учетом наличия устройств, используемых для создания и поддержания разряда; сочетание подходов к рассмотрению плазмы как среды с распределенными и сосредоточенными параметрами с целью создания источников плазмы с управляемыми параметрами.