Перегляд за Автор "Харченко, Н.Д."

Зараз показуємо 1 - 7 з 7

Зажигание разряда низкого давления в комбинированных электрических полях
(Харкiвський нацiональний унiверситет iм. В.Н. Каразiна, 2009) Харченко, Н.Д.; Лисовский, В.А.
В данной работе по аналогии трем режимам существования продольного комбинированного разряда предложено разделить зажигание разряда при одновременном наложении постоянного и высокочастотного электрических полей на три режима: 1) зажигание высокочастотного разряда (ВЧ), возмущенное постоянным электрическим полем; 2) зажигание в комбинированных полях; 3) зажигание разряда постоянного тока, возмущенное ВЧ электрическим полем. Показано, что наложение постоянного напряжения одновременно с высокочастотным сначала увеличивает ВЧ напряжение зажигания, по сравнению с самостоятельным ВЧ разрядом. Однако при достаточно больших постоянных напряжениях ВЧ напряжение зажигания комбинированного разряда уменьшается с увеличением постоянного напряжения и достигает нуля, когда зажигается самостоятельный разряд постоянного тока. Изучено влияние ВЧ напряжения на зажигание разряда постоянного тока. При наложении ВЧ напряжения большего, чем минимальное напряжение зажигания самостоятельного ВЧ разряда, кривая зависимости постоянного напряжения зажигания комбинированного разряда от давления газа состоит из двух частей. In this work by analogy to the three modes of the combined (RF+DC) discharges existence, we distinguish the ignition of the combined discharges also in three modes: 1) RF breakdown perturbed by the DC electric field, 2) breakdown in the combined field, 3) DC breakdown perturbed by the RF electric field. It is shown that application of the DC voltage combined with the RF first increases the RF breakdown voltage compared to the breakdown voltage of self-sustained RF discharge. However at sufficiently high DC voltages the DC field starts to contribute to the ionization of gas molecules, RF breakdown voltage goes down with the increasing of the DC voltage applied to the combined discharge and equals to zero, when the self-sustained DC discharge ignites. The DC breakdown curve, influenced by the RF voltages higher than the minimum RF breakdown voltage Urf.min, consists of two parts. В цій роботі аналогічно трьом режимам існування поздовжнього комбінованого розряду запропоновано розділити запалювання розряду при одночасному прикладенні постійного та високочастотного електричних полів на три режими: 1) запалювання високочастотного розряду (ВЧ), збурене постійним електричним полем; 2) запалювання в комбінованих полях; 3) запалювання розряду постійного струму, збурене ВЧ електричним полем. Показано, що прикладення постійної напруги одночасно з ВЧ спочатку збільшує ВЧ напругу запалення, у порівнянні з самостійним ВЧ розрядом Однак, при достатньо великих значеннях постійної напруги, ВЧ напруга запалювання комбінованого розряду зменшується зі зростанням постійної напруги та досягає нульового значення, коли запалюється самостійний розряд постійного струму. Вивчено вплив ВЧ напруги на запалювання розряду постійного струму. Якщо прикладати ВЧ напругу більшу, ніж мінімальна напруга запалювання самостійного ВЧ розряду, крива залежності постійної напруги запалювання комбінованого розряду від тиску газу складається з двох частин.
Моделирование зажигания разряда низкого давления в комбинированных электрических полях
(Харьковский национальный университет, 2010) Лисовский, В.А.; Харченко, Н.Д.
В работе измерены кривые зажигания продольного комбинированного разряда в аргоне в разрядной камере с расстоянием между электродами L = 32 мм. Также получен аналитический критерий пробоя газа в комбинированном поле при произвольных величинах ВЧ и постоянного электрических напряжений. Данный критерий учитывает ионизацию молекул газа при одновременном наложении высокочастотного и постоянного электрических полей, продольную и поперечную диффузии электронов, дрейфовое движение электронов и ионов, а также ион-электронную эмиссию с поверхности катода. Полученный критерий пробоя позволяет исследовать как влияние высокочастотного поля на пробой газа в постоянном электрическом поле, так и влияние постоянного поля на ВЧ пробой газа. Кривые зажигания продольного комбинированного разряда, предсказанные с помощью данного критерия пробоя газа, хорошо согласуются с экспериментальными данными. В роботі проведено вимірювання кривих запалювання поздовжнього комбінованого розряду в аргоні у розрядній камері з відстанню між електродами L = 32 мм. Також отримано аналітичний критерій пробою газу в комбінованому полі при довільних значеннях величин високочастотної (ВЧ) та постійної електричних напруг. Цей критерій враховує іонізацію молекул газу при одночасному прикладенні високочастотного та постійного електричних полів, поздовжню та поперечну дифузії електронів, дрейфовий рух електронів та іонів, а також іон-електронну емісію з поверхні катоду. Отриманий критерій пробою дозволяє досліджувати як вплив високочастотного поля на пробій газу в постійному електричному полі, так і вплив постійної напруги на ВЧ пробій газу. Криві запалювання поздовжнього комбінованого розряду, передбачені за допомогою цього критерію пробою газу, добре співпадають з експериментальними даними. In this work measurements of the longitudinal combined discharge breakdown curves in the discharge chamber with a distance between the electrodes L = 32 mm were carried out. We also obtained an analytical gas breakdown criterion in the combined electric field with variable magnitudes of the RF and DC voltages. This criterion takes into account gas molecules ionization with the application of the RF and the DC electric fields at the same time, longitudinal and transverse electron diffusion, drift electrons and ions motion and ion induced electron emission from the cathode surface. The obtained criterion lets us investigate as the influence of the RF field to the DC breakdown as the influence of the DC field to the RF breakdown. The breakdown curves of the longitudinal combined discharge predicted by this criterion are in a good agreement with the experimental data.
Нормальный режим продольного комбинированного разряда в газах низкого давления
(Харкiвський нацiональний унiверситет iм. В.Н. Каразiна, 2010) Лисовский, В.А.; Харченко, Н.Д.
Данная работа посвящена изучению нормального режима продольного комбинированного разряда, когда ВЧ и постоянное напряжения прикладываются к одним и тем же электродам. Ранее нами было показано, что продольный комбинированный разряд может гореть в трех различных режимах. В настоящей работе получено, что в третьем режиме (разряд постоянного тока, возмущенный ВЧ напряжением) комбинированного разряда добавление ВЧ напряжения практически не влияет на величину постоянного тока разряда и площадь, занимаемую разрядным пятном на катоде. Однако после перехода во второй режим с ростом ВЧ напряжения наблюдается быстрый рост постоянного тока и расширение разрядного пятна. Показано, что в нормальном комбинированном разряде, как и в разряде постоянного тока, существует переходная область давлений, в которой j/p2 уменьшается с ростом разрядного тока. Экспериментально исследованы радиальные профили плотности тока продольного комбинированного разряда в нормальном и аномальном режимах, аксиальные профили свечения разряда, проведено моделирование при помощи программы Oopic Pro. Показано, что как для нормального, так и аномального комбинированного разряда характерны три режима горения, а также наличие двух пиков интенсивности свечения вблизи «анода», которые формируются во втором режиме. This work is devoted to investigation of a normal longitudinal combined discharge when DC and RF voltages are applied to the same electrodes. Previously it was shown that longitudinal combined discharge can burn in three possible modes. In this work it is shown that when we apply the RF voltage to the combined discharge burning in the third mode (DC discharge perturbed by the RF electric field) there is almost no influence on the DC current magnitude and the area occupied by the discharge spot at the “cathode”. However after transition to the second mode with the RF voltage growth, a fast increase of the DC current and broadening of the discharge spot is observed. It is shown that in the normal combined discharge as well as in the DC discharge, a transition pressure range exists, where j/p2 is not the constant value but decreases with the discharge current increase. The radial profiles of the discharge current density in normal and abnormal modes of longitudinal combined discharge and the axial profiles of the discharge were experimentally investigated, and modeling of the combined discharge using program Oopic Pro was made. It is shown that both normal and abnormal combined discharges can burn in three modes, and have two peaks of the glow intensity near the “anode” which are formed in the second mode. Цю роботу присвячено вивченню нормального режиму поздовжнього комбінованого розряду, коли ВЧ та постійна напруги прикладені до одних і тих самих електродів. Раніше нами було показано, що поздовжній комбінований розряд може існувати в трьох різних режимах. У цій роботі знайдено, що у третьому режимі (розряд постійного струму, збурений ВЧ напругою) комбінованого розряду додавання ВЧ напруги практично не впливає на величину постійного струму розряду та площу, яку займає розрядна пляма на катоді. Однак після переходу у другий режим із збільшенням ВЧ напруги спостерігається швидке підвищення постійного струму та розширення розрядної плями. Показано, що в нормальному комбінованому розряді, як і в розряді постійного струму, існує перехідна область тиску, у якій j/p2 зменшується із зростанням розрядного струму. Експериментально досліджені радіальні профілі густини струму поздовжнього комбінованого розряду в нормальному та аномальному режимах, аксіальні профілі світіння розряду, проведено моделювання за допомогою програми Oopic Pro. Показано, що як для нормального, так і аномального комбінованого розряду характерні три режими горіння, а також наявність двох піків інтенсивності світіння біля «аноду», які формуються у другому режимі
Нормальный режим разряда постоянного тока в азоте низкого давления
(Харкiвський нацiональний унiверситет iм. В.Н. Каразiна, 2009) Лисовский, В.А.; Харченко, Н.Д.; Фатеев, Р.Н.
Работа посвящена изучению нормального режима тлеющего разряда постоянного тока в азоте. В результате проведенных экспериментов двумя различными методами показано, что существует переходная область давлений азота (от порогового давления появления нормального режима при р  0,3 0,4 Торр до примерно р  2 Торр), в пределах которой нормальная плотность тока, деленная на давление газа в квадрате jn/p2 , не остается постоянной величиной, а уменьшается с ростом разрядного тока и давления газа. Экспериментально получены значения величин jn/p2 для различных материалов катодов и различных давлений азота. Проведены измерения радиального распределения плотности тока по площади катода в нормальном и аномальном режимах разряда в азоте при низком давлении. Установлено, что радиальные профили плотности тока в нормальном режиме имеют форму колокола, принимая максимальное значение в центре разрядного пятна. При этом толщина катодного слоя изменяется в радиальном направлении разрядного пятна нормального режима. Она принимает бóльшие значения вблизи краев пятна, одновременно в этих областях наблюдается пониженная плотность тока по сравнению с центром разрядного пятна. Цю роботу присвячено вивченню нормального режиму постійного струму у нітрогені. Двома різними методами показано, що існує перехідний діапазон тисків нітрогену (від граничного тиску, де з’являється нормальний режим, в умовах р  0,3 0,4 Торр до приблизно р  2 Торр), в межах якого нормальна густина струму, поділена на тиск газу в квадраті jn/p2, не залишається сталою, а зменшується зі збільшенням розрядного стуму і тиску газу. Експериментально отримані значення величин jn/p2 для різноманітних матеріалів катодів та різних тисків газів. Проведено вимірювання радіальних розподілів густини струму по площі катоду в нормальному та аномальному режимах розряду в нітрогені низького тиску. Встановлено, що радіальні профілі густини струму в нормальному режимі мають форму дзвона, приймаючи найбільше значення у центрі розрядної плями. При цьому товщина катодного шару змінюється у радіальному напрямку розрядної плями у нормальному режимі. Вона приймає більші значення поблизу границь розрядної плями, одночасно в цих областях спостерігається знижена густина струму в порівнянні з центром розрядної плями. This work is devoted to investigation of the normal mode of DC glowing discharge in nitrogen. As a result of the experiments we made by two different methods it is shown that the transition area of the nitrogen pressure exist (from the threshold pressure of the normal mode appearance р  0.3 0.4 Тоrr to р  2 Тоrr) where the normal current density divided to the squared gas pressure jn/p2 doesn’t remain constant and decreases with the discharge current increasing. Magnitudes jn/p2 for different cathode materials and gas pressures were obtained experimentally. The experiments on the investigation of the radial current density distribution across the cathode area in normal and abnormal modes were made. It is obtained that radial current density profile in normal mode has a form of a bell and possesses a maximum in the center of the discharge spot. Thickness of the cathode sheath changes in the radial direction of the discharge spot. It takes maxima values near the spot boarders; at the same time in this area lower current density compared to the center of the discharge spot is observed.
Радиальная структура продольного комбинированного разряда в SF6
(Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна, Науковий фізико-технологічний центр МОН та НАН України, 2009) Лисовский, В.А.; Харченко, Н.Д.
Данная работа посвящена экспериментальному изучению влияния высокочастотного электрического поля на радиальные зависимости плотности тока ионов разряда постоянного тока, а также постоянного напряжения на радиальные зависимости плотности тока высокочастотного разряда. В разрядной камере, содержащей электрод с коллекторами, экспериментально измерены радиальные зависимости плотности ионного тока продольного комбинированного разряда (высокочастотное и постоянное электрическое поля прикладываются к одним и тем же электродам) для разных давлений SF6, а также вольтамперные характеристики разряда. Определены оптимальные условия для проведения технологических процессов, используя комбинированный разряд в SF6. Цю роботу присвячено експериментальному вивченню впливу високочастотного електричного поля на радіальні залежності густини струму іонів розряду постійного струму, а також постійної напруги на радіальні залежності густини струму високочастотного розряду. В розрядній камері, що містить у собі катод з колекторами, були експериментально виміряні радіальні залежності густини струму поздовжнього комбінованого розряду (високочастотне та постійне електричні поля прикладались до одних і тих самих електродів) для різних тисків SF6, а також вольтамперні характеристики розряду. Визначені оптимальні умови для проведення технологічних процесів, що використовують розряд в SF6. This work is devoted to experimental study of the radio frequency (RF) electric field influence to the radial ion current density profiles of the direct current (DC) discharge, and the DC voltage influence to the radial ion current density profiles of the RF discharge. In the discharge chamber, which includes electrode with collectors radial ion current density profiles of the longitudinal combined discharge (RF and DC electric fields were applied to the same electrodes) were measured experimentally for different SF6 pressures, and also current-voltage characteristics of the discharge were obtained. The optimal conditions for plasma technologies using combined discharge in SF6 were defined.
Режимы горения продольного комбинированного разряда в азоте низкого давления
(Харкiвський нацiональний унiверситет iм. В.Н. Каразiна, 2007) Лисовский, В.А.; Харченко, Н.Д.
В работе исследованы режимы горения разряда низкого давления в комбинированном (ВЧ + постоянном электрическом) поле. Предложено различать три режима продольного комбинированного разряда (ВЧ и постоянное напряжения прикладывались к одним и тем же электродам): 1) несамостоятельный ВЧ разряд, возмущенный постоянным электрическим полем, 2) комбинированный разряд, 3) несамостоятельный разряд постоянного тока, возмущенный ВЧ электрическим полем. Определены условия существования этих режимов. Показано, что диапазон параметров, в котором первый режим комбинированного разряда может быть погашен повышением постоянного напряжения, ограничен со стороны низких давлений кривой потухания ВЧ разряда, а также кривой перехода комбинированного разряда из первого режима во второй. Аналитически получено соотношение между толщинами “катодного” и “анодного” приэлектродных слоев для первого режима, которое хорошо согласуется с экспериментальными данными. The modes of low pressure combined (RF + DC) gas discharge were studied in this work. Longitudinal combined discharge (RF and DC voltages were applied to the same electrodes) can exist in three modes: 1) unself-sustained RF discharge, disturbed with DC electrical field, 2) combined discharge, 3) unself-sustained DC discharge, disturbed with RF electrical field. Conditions of existance of these modes were determined. The parameter range in which combined discharge burning in the first mode can be extinguished by increasing of DC voltage is limited in the low-pressure side with the extinction curve and the curve of the transition of combined discharge from the first mode to the second one. Relation between thicknesses of the “cathode” and “anode” layers was analytically obtained which agrees to the experimental results.
Экспериментальное изучение радиальной структуры ВЧ разряда
(Харкiвський нацiональний унiверситет iм. В.Н. Каразiна, 2008) Лисовский, В.А.; Харченко, Н.Д.; Егоренков, В.Д.
В работе исследовано распределение интенсивности свечения разрядной плазмы по радиусу трубки и измерены ленгмюровским зондом радиальные профили температуры электронов и плотности плазмы в ВЧ разряде. Экспериментально обнаружено резкое увеличение температуры электронов и интенсивности свечения вблизи стенки трубки в слаботочной моде ВЧ разряда, при этом радиальное распределение плотности плазмы максимально вблизи границы радиального слоя. В моде ВЧ разряда понижение температуры электронов во всем плазменном объеме приводит к ослаблению амбиполярного электрического поля и исчезновению пика интенсивности свечения вблизи стенки трубки. This paper studies the distribution of the glow intensity of the discharge plasma against the tube radius and reports the radial profiles of electron temperature and plasma concentration in the RF discharge registered with a Langmuir probe. An abrupt increase of electron temperature and glow intensity near the tube wall in the weak-current mode of the RF discharge is revealed, the radial distribution of plasma concentration possessing a maximum near the radial sheath boundary. In the mode of the RF discharge the electron temperature decrease in the total plasma volume leads to an ambipolar electric field weakening and the peak of the glow intensity near the tube wall vanishes.