常压射频容性氩2f氮二元混合气体等离子体放电特性的分析

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1、常压射频客隆氩／氮二元混合气体等离子体放电特性的研究目录摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．IAbstract⋯．．．．．．．⋯．．．．．．．⋯．．．．⋯．⋯⋯．．．．⋯⋯．⋯．．⋯⋯．．⋯⋯．．⋯．．．．⋯．．．⋯．．．．．⋯．．．⋯⋯⋯⋯．．．⋯⋯．．．⋯．．，II1绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11．1等离子体物理概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11．1．1等离子体由来及分类⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

2、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯l1．1．2等离子体基本物理性质⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21．2大气压等离子体综述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯41．2．1大气压等离子体的特点和优势⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯41．2．2大气压等离子体源研究及其应用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯51．3研究内容及背景介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．102大气压射频容性氩／氮等离子体实验装置及射频电源阻抗匹配原理⋯⋯⋯⋯．．122．1实验装置系统⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

3、⋯⋯⋯⋯．122．2射频功率源阻抗匹配原理介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．182．2．1功率最大化原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．182．2．2匹配网络中可调电容参数的确定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．193常压射频氩／氮等离子体的多元诊断及其在材料表面改性中的应用⋯⋯⋯⋯一213．1大气压射频容性氩／氮等离子体的电学诊断⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯213．1．1实验现象的分析及讨论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．213．1。2电学特性分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

4、⋯⋯⋯．．223-2大气压射频容性氩／氮等离子体的光学诊断⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯253．2．1振动温度的测量⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．253．2．2氮原子浓度的光化线强度测定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．303．3大气压射频容性氩／氮等离子体在玻璃表面亲水陛应用中的尝试⋯⋯⋯3l4大气压射频微等离子体射流的初步探究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯344．1射频功率源阻抗匹配的实验研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．344．1．1实验装置及实验步骤⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

5、⋯⋯～354．1．2匹配网络理论基础介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．364．1．3实验结果讨论及意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4l4．2大气压射频He／CF4／02放电的初步发射光谱诊断⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯45结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．47大连理工大学硕士学位论文参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯48攻读硕士学位期间发表学术论文情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．52致{射⋯⋯

6、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．53大连理工大学学位论文版权使用授权书⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．55大连理工大学硕士学位论文1绪论等离子体通常被称作物质的第四态，宇宙中有99％的物质是等离子体。它是由大量随机运动的电子，离子和中性粒子组成的整体呈电中性的物质。等离子体放电可以产生大量复杂的化学活性成分，像离子，离子团，电子，亚稳态原子，活性自由基和光子等，所以被广泛地应用于微电子制造工业和材料表面改性等[，】。等离子体技术的应用领域十分广泛，

7、现代电子工业超大规模集成电路的制造几乎有三分之一的工序需要用到等离子体。近些年来随着环境污染的日益加重，废弃物(有害固体废物，废气，废水)的等离子体处理技术也发挥出重要作用。此外，等离子体杀菌消毒，等离子体点火技术，航天领域的等离子体技术(隐身，推进，减阻，天线)等都取得了突破性的进展。面对令人担忧的能源问题，受控热核聚变高温等离子体又为人们打开了一扇窗户，让人们对未来的前景充满期望。1．1等离子体物理概述1．1．1等离子体由来及分类1879年，Crook指出放电腔中的电离气体是不同于固体，液体和气体

8、的另一种电离状态，即物质的第四态。和任何--I'_]新兴的分支学科一样，等离子体物理学刚出现时也没有被给出准确的定义。直到1928年，朗缪尔在前人的基础上第一次提出等离子体的概念，并给出了等离子体鞘层和等离子体振荡频率的数学推导。后来随着等离子体物理基本理论框架的建立，上世纪50年代，人们又开始了受控轻核聚变等离子体的研究。上世纪70年代以后，低温等离子体在微电子制造工业中得到大规模应用，为人类的现代文明带来了突破性的发展。现在等离子体技术已经被广泛地应