Нелинейные взаимодействия разрывных акустических волн в средах с распределенными в объеме и на границах случайными неоднородностями, страница 3

Результаты анализа физико-химических процессов в БРв ксеноне во время прохождения импульсов тока и в фазе послесвеченияпредставляют интерес при изучении механизмов формирования филаментов вбарьерном разряде и для разработки моделей БР в ксеноне.5.В результате анализа в рамках ГД модели подобия барьерных разрядов всмеси 0.95Ne/0.05Xe получены законы преобразования для эффективностиизлучения, применимые для масштабирования БР при исследованиях иразработке ячеек плазменных дисплеев и эксиламп.

Полученные законы могутиспользоваться для дальнейшего изучения роли разрешенных и запрещенныхпроцессов в механизме протекания барьерных разрядов в инертных газах и ихсмесях.Личный вклад автораДиссертационная работа является результатом законченного циклафундаментально-прикладныхисследованийнеравновеснойплазмынестационарных газовых разрядов, проводимых автором в период с 1992 по1995 гг. в лаборатории Спектроскопии плазмы НИЦ «Жалын» при ПрезидиумеАкадемии наук КР и в период с 1996 по 2010 гг.

в лаборатории Оптики испектроскопии Кафедры физики и микроэлектроники Кыргызско-РоссийскогоСлавянского университета.На различных этапах работы исследования выполнялись совместно сколлегами, но при этом личный вклад автора является определяющим и состоитв выборе направления, участии в создании экспериментальных установок идиагностических комплексов, разработке программ для управления11автоматизированным комплексом регистрации спектров, выборе и обоснованииспектральныхметодов,планированииипроведенииосновныхэкспериментальных исследований; разработке и участии в разработкекинетических схем плазмохимических процессов, гидродинамической моделиБР, программ для решения кинетического уравнения Больцмана и расчетасостава плазмы в рамках кинетической (0D) модели; проведении численныхрасчетов; анализе и интерпретации полученных данных; подготовке докладов истатей.Апробация работыРезультаты исследований докладывались и обсуждались на следующихконференциях и симпозиумах: Всероссийской (с международным участием)конференции по физике низкотемпературной плазмы (ФНТП-2001,Петрозаводск, Россия, 2001); IV International Conference Plasma Physics andPlasma Technology (PPPT-4, Minsk, Belarus, 2003); IV Международномсимпозиуме по теоретической и прикладной плазмохимии (Иваново, Россия,2005); III международном симпозиуме «Горение и плазмохимия» (Алматы,Казахстан, 2005); Международном семинаре «Проблемы моделирования иразвития технологии получения керамики» (Бишкек, Кыргызстан, 2005);XXXIII Звенигородской конференции по физике плазмы и УТС.

(Звенигород,Россия, 2006); XVI International Conference on Gas Discharges and theirApplications (GD 2006, Xi’an, China, 2006); V International Conference PlasmaPhysics and Plasma Technology (PPPT-5, Minsk, Belarus, 2006); 18-th InternationalSymposium on Plasma Chemistry (Kyoto, Japan, 2007); IV международномсимпозиуме «Горение и плазмохимия» (Алматы, Казахстан, 2007); VМеждународном симпозиуме по теоретической и прикладной плазмохимии(Иваново, Россия, 2008); 11-th International Symposium on High Pressure LowTemperature Plasma Chemistry (HAKONE XI, Oleron Island, France, 2008); 9-thInternational Conference “Atomic and Molecular Pulsed Lasers” (Tomsk, Russia,2009); научных и научно-практических конференциях КРСУ, Бишкек, 19982010 гг., и на научных семинарах кафедры физики и микроэлектроники КРСУ.ПубликацииПо теме диссертации опубликовано 53 научных работы, включая 18 статей вжурналах из списка ВАК и 1 монографию.Структура и объем диссертацииОбъем диссертации составляет 320 страниц, в ней представлены 113 рисунков и22 таблицы, имеется 474 ссылки на литературные источники.

Диссертациясостоит из введения, 7 глав, заключения, 4-х приложений и списка литературы.Объем основного текста составляет 263 страницы.12II. СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИВо Введении обосновывается актуальность исследования электрическихи оптических характеристик высокочастотных емкостных (ВЧЕ) и барьерныхразрядов, формирования представлений о протекающих в них физикохимических процессах и их связи с характеристиками разрядов.Сформулированы цель, научная новизна, научная и практическая значимостьдиссертационной работы, приводятся защищаемые положения.Перваяглавасодержитанализсостоянияисследованийвысокочастотных емкостных и барьерных разрядов.

Даны общие сведения овысокочастотных емкостных и барьерных разрядах, их особенностях,характеристиках, методах моделирования. Рассмотрены основные области ихприменения и проблемы, связанные с применением ВЧЕ разрядов для травленияи осаждения тонких твердых слоев и барьерных разрядовв качествеисточников света в эксилампах и плазменных дисплейных панелях.Во второй главе описывается экспериментальное оборудование,использовавшеесядляизученияхарактеристиктрадиционногоиактивированного магнитным полем ВЧЕ разрядов.Для исследования характеристик традиционного ВЧЕ разрядаиспользовался ассиметричный высокочастотный реактор емкостного типадиодной конфигурации.

Верхний электрод диаметром 140 мм был заземлен исоединен с алюминиевой цилиндрической вакуумной камерой, на нижнийэлектрод диаметром 120 мм подавалось ВЧ напряжение через согласующееустройство. Расстояние между электродами составляло 40 мм. Камераоткачивалась с помощью форвакуумного и диффузионного насосов. ПараметрыВЧЕ разряда: частота 5.28 МГц, вводимая в разряд мощность 30-200 Вт,давление газа 1-10 Па, скорость расхода газа 0.15 мл×Па/с.Характеристики ВЧЕ разряда в магнитном поле исследовались в ВЧЕреакторе магнетронного типа (рис.

1).9513hν1421139Ar81210967Рис. 1. Схема высокочастотногореактора: 1 - ВЧ электрод, 2 разрядная камера, 3 - ВЧ генератор, 4- согласующее устройство, 5 электромагнитные катушки, 6 диффузионныйнасос,7форвакуумный насос, 8 - магнитныеклапаны, 9 - датчики давления, 10 газовый баллон, 11 - игольчатыйнатекатель, 12 - датчик расхода газа,13 - кварцевое окно.13Разряд горел между центральным электродом и стенкамицилиндрической разрядной камеры, которая была заземлена. ВЧ электрод,полый внутри, имел размеры 1.6´10´10 см и охлаждался с помощью масла.Диаметр рабочей камеры 30 см, высота 25 см.

Две магнитные катушкисоздавали магнитное поле, направленное перпендикулярно ВЧ полю.Действующие параметры установки изменялись в пределах: частота изменениянапряжения 13.56 МГц, мощность, подводимая к разряду, 80¸300 Вт, индукциямагнитного поля 0¸200 Гс, давление рабочего газа/ смеси газов 0.1¸ 10 Па. ВЧмощность, подводимая к разряду, полностью вкладывалась в разряд прииндукции магнитного поля ~50 Гс и выше.Проходящая и отраженная ВЧ мощности измерялись рефлектометром.ВЧ напряжение разряда измерялось емкостным делителем напряжения и ВЧосциллографом. Постоянное напряжение самосмещения у нагруженногоэлектрода выделялось LC-фильтром с низкой резонансной частотой.

ВЧ токизмерялся поясом Роговского, откалиброванным ВЧ током через беземкостное,безиндуктивное сопротивление (75 Ом). Температура газа измерялась спомощью остеклованной медь-константановой термопары с диаметром спая 0.2мм.Для измерения средней энергии электронов и концентрации заряженныхчастиц в камеру ВЧЕ реактора на расстоянии 1 см от ВЧ электрода помещалсянеподвижный двойной электрический зонд из молибденовой проволокидиаметром 0.14 мм, длина собирающих концов зонда составляла 7 мм,расстояние между зондами равнялось 10 мм.Длярегистрацииспектровизлученияиспользовалисьдвеспектрометрические системы: одна, собранная на базе высокоразрешающегодифракционного спектрографа ДФС-8 с решеткой 1800 штр/мм (обратнаялинейная дисперсия 2 Å/мм); вторая (рис.

2) - на базе монохроматора МДР-23 срешеткой 1200 штр/мм (обратная линейная дисперсия 13 Å/мм).Рис. 2. Автоматизированная системарегистрации спектров. 1 – источникизлучения, 2 – фокусирующая линза,3 – монохроматор, 4 – ФЭУ, 5 –шаговый двигатель, 6 – блокуправления ШД, 7 – ВВ источникпитания ФЭУ, 8 – усилительпостоянного тока,9 – интерфейс(АЦП и ЦАП), 10 – ЭВМ, 11 –дисплей, 12 – принтер.Обе системы были автоматизированными. Для регистрации оптическогосигнала использовались фотоэлектронные умножители ФЭУ-79 и ФЭУ-106. Вряде экспериментов для снижения отношения сигнал/шум ФЭУ охлаждался дотемпературы -30°С с помощью термостатического устройства (УТФ).Аналоговый сигнал с ФЭУ усиливался и после преобразования в цифровойподавался на вход компьютера PC-XT, где мог накапливаться и14обрабатываться.