Достижение ученых Казанского университета усовершенствует установки для плазменной обработки материалов
Сотрудники Института физики Казанского федерального университета установили зависимость концентрации электронов, электронной и газовой температур в высокочастотном индукционном разряде пониженного давления от частоты электромагнитного поля. Полученные научные результаты помогут при проектировании новых установок ВЧ-плазменной обработки материалов, а также будут способствовать улучшению характеристик существующих.
Доцент кафедры радиофизики Института физики Александр Шемахин пояснил, что высокочастотная индукционная плазма применяется в индукционных двигателях, с ее помощью полируют линзы, она используется для травления множества материалов различной природы.
Он рассказал, что индукционная плазма зажигается вследствие электромагнитного поля, образованного катушкой. Изменяя его частоту, можно добиться существенного улучшения согласования характеристик плазмы с ВЧ-генератором, не повышая мощности установки. Тем не менее частотная зависимость важных характеристик плазмы, таких как концентрация и температура электронов, еще не определялась физиками в широком диапазоне частот, чаще всего брали 2-3 наиболее используемые в экспериментах частоты.
Сначала была исследована зависимость концентрации электронов от частоты с помощью численной модели, сообщил инженер НИЛ Проблемная радиоастрономическая лаборатория Тимур Терентьев.
«Мы предположили, что при какой-то частоте имеется пик, максимальное значение концентрации электронов. Наше предположение подтвердилось: это значило, что есть определенная частота электромагнитного поля, которую лучше использовать для той или иной установки. До этого частоту электромагнитного поля выбирали исходя из разрешенного набора частот. Теперь частота превратилась в параметр, которым мы можем управлять, чтобы добиться наилучших показателей генерации плазмы. Это восхитительно!» – проинформировал исследователь.
Участники проекта, подытожил А.Шемахин, смогли доказать, что можно увеличить концентрацию заряженных частиц, их температуру, а также получить оптимальную температуру несущего газа, подобрав частоту приложенного высокочастотного поля. Для этого не требуется вносить изменения в конструкцию газоразрядной камеры плазменной установки.
Related Images:
Главный редактор “Россия-онлайн”
Ссылки на автора:
