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大气等离子体刻蚀技术在光学元件与半导体加工中的研究进展
1
作者 吕航 惠迎雪 +5 位作者 刘卫国 刘浴岐 巨少甲 陈晓 葛少博 张进 《表面技术》 北大核心 2026年第2期134-150,共17页
大气等离子体(Atmospheric Pressure Plasma,APP)刻蚀技术凭借非接触加工、常压操作及物理-化学协同去除机制,在光学元件与半导体器件加工领域展现出巨大潜力。然而,现有研究对等离子体-材料原子级相互作用机理、热力学非线性效应及反... 大气等离子体(Atmospheric Pressure Plasma,APP)刻蚀技术凭借非接触加工、常压操作及物理-化学协同去除机制,在光学元件与半导体器件加工领域展现出巨大潜力。然而,现有研究对等离子体-材料原子级相互作用机理、热力学非线性效应及反应副产物控制的系统性认知仍显不足,制约了其规模化应用。为推进APP刻蚀技术在超精密制造领域的突破,本文系统解析了介质阻挡放电、射频放电及微波放电装置的创新设计,深入探讨了工艺参数协同优化机制与表面质量控制策略。研究发现,通过调控气体组分、激活原子选择性刻蚀模式,可同时实现超高材料去除率与原子级表面平整度;阵列化射流技术可大幅提升体积去除率,显著突破大口径元件加工效率瓶颈。同时,通过建立热效应与工艺参数的耦合模型,动态调整加工过程中的工具作用方式,显著降低了加工残差,而纯Ar等离子体诱导的台阶-平台自组织重构可有效消除亚表面损伤。本文还综述了APP刻蚀技术在光学自由曲面、半导体高深宽比结构及第三代半导体器件制造中的创新应用,证实其兼具高效性与原子级精度。最后,前瞻性指出该领域需突破热力学非线性效应控制、难熔副产物层管理、原子级机理认知及大面积均匀等离子体源开发等挑战,为APP刻蚀技术迈向工业级超精密制造提供理论支撑与技术路线。 展开更多
关键词 大气等离子体刻蚀 光学元件加工 半导体制造 超光滑表面 原子级制造
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内嵌式紧凑型ECR离子源设计及初步实验研究
2
作者 李晨暄 孟献才 +4 位作者 李旭 闫振 钱玉忠 谢亚红 梁立振 《真空》 2026年第1期46-53,共8页
本文设计了一套内嵌式紧凑型2.45 GHz ECR离子源,包含微波馈入结构、等离子体腔室、引出电极的设计。该离子源的整体尺寸为Φ200 mm×178 mm,等离子体腔室尺寸为Φ30 mm×50 mm。设计引出电压参数为50 kV,氢等离子体束流为20 m... 本文设计了一套内嵌式紧凑型2.45 GHz ECR离子源,包含微波馈入结构、等离子体腔室、引出电极的设计。该离子源的整体尺寸为Φ200 mm×178 mm,等离子体腔室尺寸为Φ30 mm×50 mm。设计引出电压参数为50 kV,氢等离子体束流为20 mA。通过仿真验证设计的可行性,束流模拟结果显示,三电极引出结构可以在50 kV高压下实现20 mA束流引出,束流在传输路径中几乎没有损失,束散角不超过1.2×10^(-3)rad。在50 kV引出电压下,产生的电场模量最大4.17 kV/mm,小于击穿条件10 kV/mm。热模拟结果显示,在设计的水冷结构下,等离子体腔室的表面最高温度有明显降低,约92℃。仿真结果显示在真空环境下,氧化铝陶瓷腔室外部受大气压产生的最大应力为2.38 MPa,小于陶瓷材料的屈服强度160 MPa。基于以上设计,成功搭建了ECR离子源平台并开展了初步的实验研究。实验结果表明,在极限真空5.7×10^(-5)Pa下陶瓷腔室未发生破裂,系统耐压达到65 kV。目前,系统可以在25 kV高压下成功引出9 mA的氢等离子体束流。 展开更多
关键词 ECR离子源 紧凑型 等离子体 引出电极
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液相冲击波破岩等离子体通道生长发展机理及敏感性探索 被引量：1
3
作者 祝效华 唐无忌 +1 位作者 刘伟吉 罗云旭 《天然气工业》 北大核心 2025年第1期14-24,共11页
地球深层、超深层油气资源丰富,但深部地层具有岩性致密、硬度高、研磨性强等特点,采用传统旋转钻井方式成本高、效率低,亟需探索针对深层、超深层硬地层的新型破岩技术。液相放电冲击波破岩技术因其高效、绿色、能量可控等特点受到广... 地球深层、超深层油气资源丰富,但深部地层具有岩性致密、硬度高、研磨性强等特点,采用传统旋转钻井方式成本高、效率低,亟需探索针对深层、超深层硬地层的新型破岩技术。液相放电冲击波破岩技术因其高效、绿色、能量可控等特点受到广泛关注,为研究液相放电等离子体通道生长发展机理与液相放电等离子体通道的参数敏感性,基于电流场、传热场以及带电粒子碰撞扩散方程建立了二维液相的“针—针对排型”放电模型,分析了不同放电参数(加载电压、电极尖端形状、电极间距、电极夹角等)下等离子体通道内能量密度及局部电场强度等参数变化规律。研究结果表明:(1)加载电压、电极尖端形状以及电极间距是等离子体通道内能量密度大小的主要影响因素,其最佳放电电压为140~180 kV;(2)椭圆形放电电极形成的等离子体放电通道具有“区域宽、数值高”等特征,具备高电能密度的同时,减小了对电极头的损伤,可作为优选电极类型;(3)电极间距应在满足最小击穿场强的前提下,尽可能增大电极间距;(4)电极夹角对液相放电过程产生的直接影响微乎其微,但电极夹角的改变会影响等离子体通道在水中的形成位置。结论认为,该研究结果为液电破岩装置的研制和参数优化提供了重要参考,为未来液相冲击波技术在油气工程领域的探索与应用提供了理论支撑。 展开更多
关键词 液相放电 等离子体通道 液相冲击波 能量密度 局部电场 电击穿 参数敏感性分析
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气体放电与等离子体在芯片制造领域中的应用
4
作者 付洋洋 王新新 +11 位作者 邹晓兵 韩星 陈佳毅 张东荷雨 陈健东 林楚彬 杨栋 贾鸿宇 王倩 郑博聪 赵凯 肖舒 《高电压技术》 北大核心 2025年第8期4458-4477,共20页
放电等离子体广泛应用于半导体芯片制造,包括光刻、刻蚀、薄膜沉积、离子注入、等离子体清洗等,其技术总成占据集成电路产业份额1/3以上,已发展成为芯片制造工艺与装备领域的关键核心技术。该文对气体放电与等离子体在芯片制造领域的典... 放电等离子体广泛应用于半导体芯片制造,包括光刻、刻蚀、薄膜沉积、离子注入、等离子体清洗等,其技术总成占据集成电路产业份额1/3以上,已发展成为芯片制造工艺与装备领域的关键核心技术。该文对气体放电与等离子体在芯片制造领域的典型应用进行了概述。首先,针对光刻光源系统,介绍了气体放电泵浦准分子激光、激光产生等离子体辐射极紫外光的基本原理,其本质都是利用等离子体产生的光辐射;其次,针对刻蚀用射频等离子体,介绍了低气压射频放电的产生、特性、调控及相关工艺技术;再次,对薄膜工艺、离子注入装备原理及相关放电等离子体技术原理进行了介绍与讨论;随后,在量测与检测方面,分别介绍了光学检测与电子束检测的特点,阐述了激光维持等离子体实现宽谱强辐射光源的基本原理与特性;最后,介绍了基于辉光放电的等离子体清洗技术,以及其在去除刻蚀残留物中的应用。通过总结梳理气体放电与等离子体在半导体制造领域中的应用及相关核心技术,明晰放电等离子体科学基础研究方向,助力解决半导体装备国产化过程中的等离子体技术瓶颈。 展开更多
关键词 气体放电 等离子体 芯片制造 气体激光 等离子体辐射 射频放电 等离子体刻蚀 激光维持等离子体 辉光放电清洗
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RF-PECVD生长参数对石墨烯薄膜品质的影响
5
作者 袁强华 任江枫 殷桂琴 《真空科学与技术学报》 北大核心 2025年第2期98-105,共8页
对比不同工艺参数条件下生长的石墨烯薄膜的形貌和品质,分别研究了高频功率、放电气压、气体流量比、生长时间、生长温度以及基底种类对双频放电的RF-PECVD制备的石墨烯薄膜品质影响。实验结果表明,石墨烯的缺陷程度随着高频功率的增加... 对比不同工艺参数条件下生长的石墨烯薄膜的形貌和品质,分别研究了高频功率、放电气压、气体流量比、生长时间、生长温度以及基底种类对双频放电的RF-PECVD制备的石墨烯薄膜品质影响。实验结果表明,石墨烯的缺陷程度随着高频功率的增加而降低,但是薄膜的厚度随着高频功率的增加而减小。在3 Torr及5 Torr的条件下,石墨烯薄膜存在着较多的边界状缺陷。甲烷/氩气流量比为10:30、生长时间为40 min时,能够生长出品质较好的石墨烯薄膜。生长温度对石墨烯薄膜的生长影响较大,在300℃时,镍基底表面无法生长出石墨烯薄膜,并且生长温度低于600℃时,都无法生长出品质较好的石墨烯薄膜。最后发现,相同的生长条件,在镍基底上生长的石墨烯薄膜厚度更小,但是铜基底生长的石墨烯薄膜缺陷更少,品质更好,这与薄膜在两种基底上不同的生长方式有关。 展开更多
关键词 射频等离子体增强化学气相沉积 双频放电 石墨烯薄膜
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超高速等离子体云团产生与发射仿真分析
6
作者 丁亮 杨艳斌 +2 位作者 李昊 刘庆海 秦玮 《航天器环境工程》 2025年第6期638-643,共6页
超高速等离子体云团产生与发射是等离子体聚能与材料作用的基础,为保证高密度等离子体云团长程传输的有效性,需要将磁场冻结于等离子体云团。文章建立了同轴枪放电模型、闭合磁岛压缩模型,并通过设定典型参数分析了影响等离子体云团发... 超高速等离子体云团产生与发射是等离子体聚能与材料作用的基础,为保证高密度等离子体云团长程传输的有效性,需要将磁场冻结于等离子体云团。文章建立了同轴枪放电模型、闭合磁岛压缩模型,并通过设定典型参数分析了影响等离子体云团发射速度的因素。计算表明:在25 kV初始电压等输入条件下,云团在20μs内出射速度达到620 km/s。研究结果能够指导放电结构设计以及电源参数选择,特别是通过提升初始电压可显著突破目前高速等离子体云团发射装置最高200 km/s的出射速度上限,为后续开展应用研究奠定了初步基础。 展开更多
关键词 等离子体云团 同轴放电 磁约束 仿真分析
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交流激励下的锯齿环状表面介质阻挡放电特性 被引量：1
7
作者 徐海笑 姜慧 +2 位作者 杨永杰 龚子羿 杨帆 《高电压技术》 北大核心 2025年第4期2049-2059,共11页
为探究高压电极形状对环状表面介质阻挡放电特性和气动激励的影响,设计了一种锯齿环状激励器并研究了交流电源激励下锯齿数量对电流波形、放电图像、功率、推力和流场的影响。研究结果表明:增加锯齿后电压上升期间的电流脉冲数增多,这... 为探究高压电极形状对环状表面介质阻挡放电特性和气动激励的影响,设计了一种锯齿环状激励器并研究了交流电源激励下锯齿数量对电流波形、放电图像、功率、推力和流场的影响。研究结果表明:增加锯齿后电压上升期间的电流脉冲数增多,这与锯齿极不均匀的电场与暴露电极长度的增加有关;平均功率与电压近似线性关系且功率随锯齿数增加逐渐降低。锯齿的存在使环状电极内边缘放电通道更加集中,较为密集的锯齿结构有助于改善放电的均匀性。锯齿环状表面介质阻挡放电以更低的功率产生更大面积的等离子体,锯齿数等于12时等离子体分布的对称性达到最优。相邻锯齿外电场的抵消作用抑制了微放电的产生,外电场分布决定了放电面积的增长。锯齿结构增大了环状激励器的推力和推功比,推力的增加与电流脉冲数和平均功率有关。流场在水平方向的分布随锯齿数增加逐渐变窄,放电产生的动量在垂直方向上更加集中。 展开更多
关键词 表面介质阻挡放电 锯齿电极 微放电 放电面积 推力
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等离子体合成射流激励器诱导流场特性研究 被引量：1
8
作者 马志明 张鑫 《力学学报》 北大核心 2025年第2期380-387,共8页
正弦交流电压激励下的介质阻挡放电等离子体合成射流激励器是一种典型的主动流动控制激励器,具有结构简单、布置位置灵活及响应时间短等优点,在飞行器增升减阻、抑振降噪和防/除冰等方面具有潜在的应用前景.该激励器由两个传统的非对称... 正弦交流电压激励下的介质阻挡放电等离子体合成射流激励器是一种典型的主动流动控制激励器,具有结构简单、布置位置灵活及响应时间短等优点,在飞行器增升减阻、抑振降噪和防/除冰等方面具有潜在的应用前景.该激励器由两个传统的非对称布局等离子体激励器组成,通过两个等离子体激励器诱导壁射流的相互作用,产生一股垂直向上的射流,从而促进高能主流与壁面附近低能气流之间的掺混,实现流动控制.文章针对“该激励器诱导流场时空演化过程不清”这一问题,采用高频PIV (particle image velocimetry)技术,在静止空气下开展了等离子体合成射流激励器诱导流场特性研究,揭示了激励器诱导流场的时空演化过程,发现了激励器诱导射流的振荡现象,阐明了激励器诱导流场的演化机制.结果表明:激励器诱导流场经历了启动涡发展、两股射流耦合和合成射流振荡3个阶段;激励器诱导射流的振荡角度范围能达到±45°.研究结果为完善等离子体合成射流激励器数值模拟模型和提升激励器控制效果奠定了基础. 展开更多
关键词 流动控制 等离子体 介质阻挡放电 正弦交流 合成射流
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激光驱动X射线源实现金属激光增材制造原位表征
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作者 温家星 郭航 +24 位作者 吴思辛 朱涛 曾高杰 彭茂 樊思劼 叶翰晟 巩强 魏来 范全平 向祥军 李松 王少义 杨月 魏见萌 王浩 郑吟龙 沈显峰 钱佳毅 朱佳诚 张宗昕 吴玉迟 王文涛 许毅 黄姝珂 赵宗清 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第7期1-3,共3页
金属激光增材制造中的孔洞缺陷通常起源于熔池内部,并呈现出微观且高度动态的演化特性。采用高时空分辨的X射线透视成像技术,可对缺陷的产生与演化过程进行原位观测,对于揭示缺陷形成机理和优化工艺参数具有重要意义。基于超强超短脉冲... 金属激光增材制造中的孔洞缺陷通常起源于熔池内部,并呈现出微观且高度动态的演化特性。采用高时空分辨的X射线透视成像技术,可对缺陷的产生与演化过程进行原位观测,对于揭示缺陷形成机理和优化工艺参数具有重要意义。基于超强超短脉冲激光驱动的Betatron辐射源,发展了面向金属激光增材制造的高时空分辨X射线透视成像技术,并开展了不同工艺参数下微熔池的原位表征研究。结果表明,利用Betatron辐射源可实现对百微米厚度金属样品中熔池及匙孔动态结构的透视成像,空间分辨率达到4μm。该研究为激光驱动X射线辐射源在金属激光增材制造中缺陷形成机理及工艺优化方面的应用奠定了重要基础。 展开更多
关键词 金属激光增材制造 Betatron辐射源 超快微焦点X射线照相 原位表征 匙孔
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等离子喷涂制备石墨烯增强羟基磷灰石复合涂层及其性能研究
10
作者 于鹏程 李丽 +3 位作者 刘宪福 麻兵 王天宇 齐柳杰 《电镀与涂饰》 北大核心 2025年第9期94-101,共8页
[目的]采用等离子喷涂工艺制备石墨烯纳米片(GNS)增强的羟基磷灰石(HA)复合涂层。[方法]通过单因素试验研究等离子喷涂工艺参数中的喷涂电流、喷涂距离和送粉速率对GNS/HA复合涂层显微硬度和结合强度的影响。利用扫描电子显微镜、手持... [目的]采用等离子喷涂工艺制备石墨烯纳米片(GNS)增强的羟基磷灰石(HA)复合涂层。[方法]通过单因素试验研究等离子喷涂工艺参数中的喷涂电流、喷涂距离和送粉速率对GNS/HA复合涂层显微硬度和结合强度的影响。利用扫描电子显微镜、手持粗糙度测量仪、万能拉伸试验机、显微硬度计、接触角测量仪和电化学工作站对在优化参数下制备的复合涂层的表面形貌及性能进行表征和测试。[结果]等离子喷涂制备复合涂层的最优工艺参数组合为:喷涂电流750A,喷涂距离120mm,送粉速率6 r/min。与纯HA涂层相比,GNS/HA复合涂层的表面更致密,表面粗糙度降低了27.5%,表面亲水性提升46%,显微硬度增大了16.8%,结合强度增强了18.1%,在模拟体液中的腐蚀电位正移,腐蚀电流密度减小,耐蚀性显著增强。[结论]石墨烯纳米片的引入有效改善了HA等离子喷涂涂层的结构致密性与综合性能,为制备高性能GNS/HA生物功能涂层提供了参考。 展开更多
关键词 石墨烯纳米片 羟基磷灰石涂层 等离子喷涂 表面形貌 显微硬度 结合强度 亲水性 耐蚀性
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基于聚焦激光的场致二次谐波效应电场测量及影响因素研究
11
作者 张延泽 陈小月 +3 位作者 罗钦一 詹皓予 秦鹏程 蓝磊 《高电压技术》 北大核心 2025年第4期1684-1695,共12页
鉴于非介入式及高时空分辨率的优点,基于场致二次谐波效应的电场测量方法近年来在气体放电与等离子体诊断等领域受到了广泛关注。基于基频激光空间分布特性,理论推导了二次谐波强度的完整表达式,结合搭建的场致二次谐波效应电场测量平台... 鉴于非介入式及高时空分辨率的优点,基于场致二次谐波效应的电场测量方法近年来在气体放电与等离子体诊断等领域受到了广泛关注。基于基频激光空间分布特性,理论推导了二次谐波强度的完整表达式,结合搭建的场致二次谐波效应电场测量平台,讨论了基频激光光功率与偏振方向、电场空间分布及作用区域长度、瑞利长度等因素对二次谐波强度的影响,并分析了温、湿度对二次谐波强度的影响规律。理论上,产生的二次谐波几乎不随湿度变化,但可能由于高湿空气对二次谐波的散射导致实测值随湿度增大而降低。在20~30℃范围内温度对二次谐波强度影响较小,理论值和实测值均随温度增加而略有增大,且实测值增幅大于理论值。 展开更多
关键词 电场测量 场致二次谐波效应 电极长度 瑞利长度 温度 湿度
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等离子体法处理光催化剂的研究进展
12
作者 席丹珠 李茹 +1 位作者 汤艺 崔光阳 《功能材料》 北大核心 2025年第4期4078-4086,共9页
光催化剂因优异的太阳能转化性能,在环境、能源及生物领域均得到广泛应用。为了进一步优化其性能,扩大其应用范围,国内外各学者已探究出各种方法以提高光催化剂的可见光利用效率,其中等离子体法因操作简单、成本低、改性过程绿色环保而... 光催化剂因优异的太阳能转化性能,在环境、能源及生物领域均得到广泛应用。为了进一步优化其性能,扩大其应用范围,国内外各学者已探究出各种方法以提高光催化剂的可见光利用效率,其中等离子体法因操作简单、成本低、改性过程绿色环保而被应用于材料表面改性。以等离子体的放电环境为切入点,分别总结了在气相及液相介质中产生的等离子体对光催化材料改性的特点及应用,综述了等离子体法在光催化材料改性领域的研究进展,并对未来发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 光催化剂 可见光利用效率 等离子体 表面改性 放电环境
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不同反应气体流量下双频电感耦合CH_(4)等离子体的碳离化特性
13
作者 冯乐 艾志军 +2 位作者 吴治诚 张乔根 胡正勇 《高压电器》 北大核心 2025年第9期193-199,214,共8页
双频电感耦合CH_(4)等离子体常用于各类碳基薄膜沉积,沉积过程中等离子体的碳离化特性是影响薄膜性能的最重要因素。基于发射光谱与响应曲面法,研究了不同反应气体流量下,双频电感耦合CH_(4)等离子体的碳离化特性,发现了CH_(4)解离主导... 双频电感耦合CH_(4)等离子体常用于各类碳基薄膜沉积,沉积过程中等离子体的碳离化特性是影响薄膜性能的最重要因素。基于发射光谱与响应曲面法,研究了不同反应气体流量下,双频电感耦合CH_(4)等离子体的碳离化特性,发现了CH_(4)解离主导反应的转变,揭示了解离转变机制,确定了转变时CH_(4)的流量转折点,并讨论了辅助气体Ar、H_(2)对CH_(4)解离转变的影响规律。结果表明,CH_(4)转折流量为5.8 sccm,流量高于5.8 sccm时,CH_(4)解离产生CH基团,低于5.8 sccm时,CH进一步脱氢产生C。Ar将促进CH_(4)解离,造成CH_(4)转折流量的增加。低流量(<35 sccm)H_(2)会抑制CH的脱氢,造成CH_(4)转折流量减小,高流量(>35 sccm)H_(2)会抑制CH的产生,造成CH_(4)转折流量增大。研究对等离子体工艺的优化具有重要意义。 展开更多
关键词 电感等离子体 碳离化 发射光谱 响应曲面分析
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非热等离子体在能源材料缺陷工程中的应用
14
作者 解志鹏 张达 梁风 《物理学报》 北大核心 2025年第23期39-49,共11页
非热等离子体(non-thermal plasma, NTP)作为一种在接近室温条件下高效实现材料制备与改性的先进技术,近年来在能源材料领域备受关注.由于其电子温度高而整体气体温度低, NTP能够在避免热损伤的前提下,通过引入空位、杂原子掺杂,调控孔... 非热等离子体(non-thermal plasma, NTP)作为一种在接近室温条件下高效实现材料制备与改性的先进技术,近年来在能源材料领域备受关注.由于其电子温度高而整体气体温度低, NTP能够在避免热损伤的前提下,通过引入空位、杂原子掺杂,调控孔隙率和表面粗糙程度等多尺度缺陷,显著改善电极材料的电化学性能.等离子体-材料表面相互作用是一个复杂的体系,涉及等离子体与材料之间的相互影响规律,深入理解该作用机制对实现NTP精准调控材料缺陷类型、密度、空间分布至关重要.本综述系统总结了NTP在能源材料刻蚀和掺杂领域的应用,重点阐述了缺陷的生成及其对等离子体与材料表面相互作用的影响.最后,分析了NTP技术规模化应用过程中面临的主要挑战并对其未来发展进行了展望. 展开更多
关键词 非热等离子体 等离子体-材料表面相互作用 缺陷 能源材料
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掺氦对射频感应耦合等离子体制备碳化硼涂层的影响
15
作者 苏毅 吴曦 +2 位作者 胡娟 赵鹏 朱海龙 《表面技术》 北大核心 2025年第13期214-224,共11页
目的利用射频感应耦合等离子体喷涂(RF-ICPS)技术在第一壁材料钨(W)表面制备碳化硼(B_(4)C)涂层,研究等离子体工作气体中掺氦(He)对涂层质量的影响。方法采用实验表征与数值模拟相结合的方法,通过在工作气体中掺入不同体积分数的He,制备... 目的利用射频感应耦合等离子体喷涂(RF-ICPS)技术在第一壁材料钨(W)表面制备碳化硼(B_(4)C)涂层,研究等离子体工作气体中掺氦(He)对涂层质量的影响。方法采用实验表征与数值模拟相结合的方法,通过在工作气体中掺入不同体积分数的He,制备B_(4)C涂层,表征涂层表面形貌和组成变化。采用Ansys Fluent模拟软件,建立三维射频等离子体与B_(4)C颗粒之间的有限元模型,探究在等离子体中加入He,通过调控等离子体属性参数,进而影响涂层制备的内在机理。结果随着等离子体工作气体中He的体积分数的提升,可明显降低涂层的孔隙率,当He的体积分数升高到7.2%时,孔隙率降至1.1%,且涂层的主要组成未发生变化。模拟结果显示,当He的体积分数从0%升高到7.2%时,等离子体焓值提高了38%,同时颗粒加热熔融效果明显提升;当He的体积分数升高到7.2%时,B_(4)C颗粒温度达到2800 K以上的占65.5%。结论在等离子体工作气体中加入He,不仅具有提高等离子体热导率的作用,还可以提高等离子体的焓值,促进飞行B_(4)C颗粒在等离子体中的加热效果,从而提升涂层的致密度。 展开更多
关键词 射频感应耦合等离子体 碳化硼涂层 HE 数值模拟
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低频容性耦合Ar/O_(2)等离子体放电特性研究 被引量：1
16
作者 张树人 刘相梅 +1 位作者 王博 吕明宇 《真空科学与技术学报》 北大核心 2025年第2期106-114,共9页
文章使用了一维流体模型对驱动频率为40kHz的Ar/O_(2)放电特性进行研究,着重讨论电压、气压、极板间距等外界条件对电离率、等离子体密度、电子温度和极板处离子能量等参数的影响。结果显示低频放电中γ模式占主导,DA(drift-ambipolar)... 文章使用了一维流体模型对驱动频率为40kHz的Ar/O_(2)放电特性进行研究,着重讨论电压、气压、极板间距等外界条件对电离率、等离子体密度、电子温度和极板处离子能量等参数的影响。结果显示低频放电中γ模式占主导,DA(drift-ambipolar)模式非常微弱近乎忽略不计,且外界参数的变化并没有影响放电模式;低频放电的另一个特征为离子能量较高。此外,电压的增加使得等离子体密度和O_(2)+能量迅速增大,鞘层区的电子温度随着电压的增大而上升,但等离子体区电子温度是下降的。气压和极板间距的增大也会使等离子体密度和离子能量增大,而鞘层区和等离子体区的电子温度均减小。 展开更多
关键词 低频 Ar/O_(2) 放电 等离子体
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感应耦合等离子体电磁特性的模拟
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作者 官泳 张政权 《真空科学与技术学报》 北大核心 2025年第11期930-937,共8页
研究基于等离子体隐身技术背景,建立了感应耦合等离子体(ICP)的电磁模型,用于分析不同放电条件下等离子体的电磁传输特性,为等离子体隐身技术提供理论支持。等离子体参数基于流体动力学模拟结果设定,以提高模型精度。通过模拟研究了ICP... 研究基于等离子体隐身技术背景,建立了感应耦合等离子体(ICP)的电磁模型,用于分析不同放电条件下等离子体的电磁传输特性,为等离子体隐身技术提供理论支持。等离子体参数基于流体动力学模拟结果设定,以提高模型精度。通过模拟研究了ICP的反射频谱和吸收频谱。结果表明,调节气体压力、工作气体比例及功率等条件可有效控制衰减频带和幅度,实现雷达反射信号的抑制。其中,O-ICP对6 GHz以下低频段吸收较强,而Ar-ICP在6-14 GHz范围内吸收效率更高。随着压力或功率增加,吸收峰值向高频移动,且吸收频段展宽。此外,对比不同相位两匝线圈激发的ICP特性,发现反相电流激发的等离子体具有更低截止频率和较弱吸收能力。 展开更多
关键词 隐身技术 感应耦合等离子体 电磁波衰减 流体模型
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强激光与气体-固体复合靶相互作中γ射线产生的研究
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作者 亚生·尼亚孜 何洋 买买提艾力·巴克 《激光杂志》 北大核心 2025年第2期48-53,共6页
通过理论和二维等离子体粒子模拟方法,研究了强激光与气体-固体复合靶相互作用中γ射线的产生。研究结果表明,向右传播的入射激光在等离子体中激发尾场并将电子加速到高能,随后被固体靶反射的激光与高能电子相互作用。向前传播的电子穿... 通过理论和二维等离子体粒子模拟方法,研究了强激光与气体-固体复合靶相互作用中γ射线的产生。研究结果表明,向右传播的入射激光在等离子体中激发尾场并将电子加速到高能,随后被固体靶反射的激光与高能电子相互作用。向前传播的电子穿过固体靶后再与向左传播的入射激光相互作用。从而,在固体靶前后能产生具有不同长度、能量和延时的两束γ射线。研究激光偏振以及预等离子体密度对γ射线产生的影响并且讨论了其物理机制。研究结果表明,较高密度的预等离子体和圆偏振情况下可以产生更多的γ光子,并且所产生的光子具有小发散角和高通量的优点。 展开更多
关键词 强激光脉冲 激光尾场加速 γ射线产生 等离子体粒子模拟
原文传递
等离子体吸波器密度分布优化方法
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作者 王咏歌 姚静锋 +2 位作者 李健飞 袁承勋 周忠祥 《飞控与探测》 2025年第4期20-26,共7页
在现有等离子体隐身研究中,几种特定的等离子体电子密度分布被广泛讨论。而对于任意等离子体密度分布,现有研究较少且缺乏统一的框架。针对该问题,提出了根据频段吸波需求逆向设计等离子体参数分布的方法,使用切比雪夫多项式来逼近等离... 在现有等离子体隐身研究中,几种特定的等离子体电子密度分布被广泛讨论。而对于任意等离子体密度分布,现有研究较少且缺乏统一的框架。针对该问题,提出了根据频段吸波需求逆向设计等离子体参数分布的方法,使用切比雪夫多项式来逼近等离子体频率空间分布。利用数值方法进行优化,得到在给定吸波频段内吸收率最大的最优多项式系数。等离子体吸波结构的反射系数由分层递推方法仿真计算,给出了在5~15 GHz频段内,不同厚度下吸收效率最高的设计方案,最终实现5 cm厚度下频段内反射率低于-11.0 dB,10 cm厚度下低于-21.36 dB。结果表明,该方法比传统方法目的清晰,允许对指定波段吸波进行逆向设计。 展开更多
关键词 等离子体隐身 RCS缩减 宽带吸波器 优化方法 切比雪夫多项式 逆向设计
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