Заключение организации, где выполнялась диссертация (Влияние внешних условий на физические процессы и параметры плазмы индуктивного ВЧ разряда)

УТВЕРЖДАЮ ,„ф: '." 'ЗаЪ;4ркана физического факультета МГУ, ,'~г" ~зф,' .'.11ф~рйсор ...,,, А.А.Федянин 1:. м~~.,'~ '4еа-д,. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Физический факультет Московского государственного университета имени М.В,Ломоносова Диссертация «Влияние внешних условий на физические процессы и параметры плазмы индуктивного ВЧ разряда» выполнена на кафедре физической электроники Физического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова. В период подготовки диссертации соискатель Неклюдова Полина Алексеевна училась в очной аспирантуре Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Московский государственный университет М.В.Ломоносова" на кафедре физической электроники Физического факультета, затем работала в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Московский государственный университет М,В.Ломоносова" на кафедре физической электроники Физического факультета в должности инженера 11 категории.

В 2010 г. окончила Физический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова по специальности «Фундаментальная радиофизика и физическая электроника». Удостоверение о сдаче кандидатских экзаменов выдано в 2013 г. Федеральным государственным бюджетным образовательным учреждением высшего профессионального образования "Московский государственный университет М.В.Ломоносова", физическим факультетом.

В 2013 г. окончила очную аспирантуру Физического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова. Научный руководитель — д. ф.-м. и., Кралькина Елена Александровна, работает ведущим научным сотрудником в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Московский государственный университет М.В.Ломоносова" на кафедре физической электроники Физического факультета. По результатам рассмотрения диссертации «Влияние внешних условий на физические процессы и параметры плазмы индуктивного ВЧ разряда» принято следующее заключение: Диссертация П.А. Неклюдовой «Влияние внешних условий на физические процессы и параметры плазмы индуктивного ВЧ разряда», выполненная за время обучения в очной аспирантуре на кафедре физической электроники физического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова (2010-2013гг.), представляет собой квалифицированную научную работу, в которой на основании экспериментальных исследований и численного моделирования были выделены ключевые факторы, влияющие на пространственное распределение и величину параметров плазмы, энерговклад в плазму индуктивного ВЧ источника, работающего на инертных газах.

На основе проведенного соискателем детального анализа современной литературы по тематике данной работы, было сделано заключение, что, несмотря на огромное количество работ, посвященных ВЧ разряду, вопрос о возможностях управления параметрами плазмы, изучен далеко не полно. Полученные в данной диссертационной работе результаты могут служить основой для объяснения физических свойств индуктивного и гибридного ВЧ разрядов в инертных газах, построения полной физической модели разрядов.

Кроме того, результаты работы позволяют вьщелить основные внешние параметры, изменение которых позволяет управлять характеристиками плазмы технологических ВЧ индуктивных источников плазмы, и могут быть востребованы при разработке и оптимизации плазменных реакторов для полупроводниковой промышленности, ВЧ электрореактивных двигателей, источников ионов и света.

Впервые выполнено систематическое экспериментальное исследование параметров плазмы и численное моделирование физических процессов в технологическом ВЧ индуктивном источнике плазмы в широком диапазоне давлений. На основании экспериментальных данных и численного моделирования впервые проанализировано влияние емкостной составляющей, рабочей частоты, давления и величины внешнего магнитного поля на эффективность поглощения ВЧ мощности плазмой индуктивного ВЧ разряда. Выделены основные факторы„влияющие на величины концентрации, эффективной температуры электронов, пространственное распределение этих параметров. Наблюдаемые экспериментально закономерности находятся в хорошем согласии с результатами численного моделирования.

Показано, что основными внешними факторами, влияющими на величины и пространственное распределение концентрации и эффективной температуры электронов, являются индукция внешнего магнитного поля, мощность и частота ВЧ генератора, давление нейтрального газа. Предположение о существовании высокоэнергетичных электронов в индуктивном ВЧ разряде, сделанное на основании измерения отношения интенсивности спектральных линий гелия, при давлениях, не превышающих 10 мТор, подтверждено результатами численного моделирования. При наложении внешнего магнитного поля экспериментально обнаружены области резонансного поглощения ВЧ мощности, при условии резонанса протяженность области однородности плазмы достигает 30 см.

Все представленные в диссертационной работе оригинальные результаты получены лично автором, либо при его непосредственном участии. Автором осуществлялись проведение эксперимента, обработка, анализ экспериментальных данных, численное моделирование. При участии автора проводилась интерпретация результатов численного моделирования эксперимента. Экспериментальные результаты получены на различных экспериментальных У становках с привлечением нескольких независимых диагностических методик. Пол ченные результаты сопоставлены с результатами других групп исследователей. У Выполнено численное моделирование параметров разряда, результаты которого сопоставлены с экспериментом.

Это позволяет считать полученные результаты полностью обоснованными и достоверными. Основные результаты работы обсуждались на семинарах кафедры физическои электроники физического факультета МГУ и докладывались на российских и международных конференциях: научно-практическая конференция «Фундаментальные и прикладные аспекты инновационных проектов Физического факультета МГУ» (Москва,2011); Международная конференция «Физика высокочастотных разрядов» (Казань, 2011); ХХХУ111 международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС (Звенигород, 2011); ХХХ1Х международная (Звеннгородская) конференция по физике плазмы и УТС (Звенигород, 2012); 11-ая международная конференция «Авиация и космонавтика - 2012» (Москва, 2012); Х(.

международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы н УТС (Звенигород, 2013); Научная конференция «Ломоносовские чтения -2013» (Москва„2013); 41п %огЫюр оп Кайо 1геЧпепсу Р1зсйагаез (1.а Ргезйп'11е де б1епз, Егапсе, 2013); У Всероссийская молодежная конференция по фундаментальным и инновационным вопросам современной физики (Москва, 2013). Список публикаций Вавилин К.В., Гоморев М.А., Кралькнна Е.А., Неклюдова П.А., Павлов В.Б., Чжао Ч. Изучение закономерностей энерговклада в гибридный ВЧ разряд низкого давления.

// Вестник Казанского технологического университета. 2011. Т. 14. №13. С. 7 — 11. Вавилин К.В., Гоморев М.А., Кралькина Е.А., Неклюдова П.А., Павлов В,Б., Чжао Ч. Влияние внешних параметров на особенности высокочастотного гибридного разряда низкого давления. // Вестник МГУ. Серия 3. ФИЗИКА. АСТРОНОМИЯ, 2012. №1. С.

97-100. Вавилин К.В., Гоморев М.А., Кралькина Е.А., Неклюдова П.А., Павлов В.Б., Чжао Ч, Экспериментальное изучение параметров плазмы гибридного ВЧ разряда низкого давления. // Вестник МГУ. Серия 3. ФИЗИКА. АСТРОНОМИЯ. 2012. №1. С. 101-105. Александров А.Ф., Вавилин К.В., Кралькипа Е.А., Неклюдова П.А., Павлов В.Б.

Исследование параметров плазмы индуктивного ВЧ источника плазмы диаметром 46 см, Часть 1. Параметры плазмы в области скин-слоя // Прикладная физика. 2013. № 5. С. 34-37. Александров А.Ф., Вавилин К.В., Кралькина Е.А., Неклюдова П,А., Павлов В,Б., Тараканов В.П. Математическое моделирование индуктивного ВЧ разряда низкого давления с помощью программы КАКАТ // Прикладная физика. 2013. № 5. С. 38— Кралькина Е.А., Неклюдова П.А., Павлов В.Б., Вавилин К.В., Тараканов В.П. Радиальная неоднородность параметров плазмы в индуктивном ВЧ разряде низкого давления // Вестник МГУ.

Серия 3. ФИЗИКА. АСТРОНОМИЯ. 2014. №1, Кралькина Г.А., Неклюдова П.А., Павлов В.Б., Вавилин К.В. Влияние эффекта Рамзауэра на частоту упругих столкновений в плазме индуктивного ВЧ разряда в инертных газах // Вестник МГУ. Серия 3. ФИЗИКА. АСТРОНОМИЯ. 2014. №1. Александров А.Ф., Вавилин К.В., Кралькина Е.А., Неклюдова П.А., Павлов В.Б. Исследование параметров плазмы индуктивного ВЧ источника плазмы диаметром 46 см. Часть П. Математическое моделирование параметров плазмы индуктивного и гибридного ВЧ-разрядов // Прикладная физика.

2014. № 1. Вавилин К.В., Гоморев М.А., Кралькина Е.А., Неклюдова П.А., Павлов В.Б., Петров А.К,, Турковская А.В., Чжао Ч. Закономерности энерговклада в индуктивный ВЧ разряд при переходе от нелокального к локальному режиму горения, // ХХХИП международная (Звеннгородская) конференция по физике плазмы и УТС. Сборник материалов конференции. Звенигород. 2011.