Введение
1. Теоретические основы .15
1.1 Анализ требований к разработке ВЧИИП на основе ВЧИД .15
1.2 Пути повышения эффективности генерации плазмы в ВЧИ-разряде
1.2.1 Выбор оптимальной формы индуктора .19
1.2.2 Применение плоских индукторов в ВЧИИП .25
1.2.3 Применение индукторов с ферритовым сердечником 28
1.2.4 Применение плоских индукторов с ферритовым сердечником для решения задач увода ОКМ с ГСО 1.3 Обзор физико-математических моделей ВЧИ-разряда 43
1.3.1 Выводы из трансформаторной модели .49
1.4 Выводы раздела 1 50
2. Разработка лабораторной модели ВЧИИП и установки для его испытаний и отработки 51
2.1 Проведение подготовительных работ для диагностики источника. 58
2.2 Отработка системы поджига разряда 59
2.3 Разработка СУ 61
2.4 Выводы раздела 2 63
3. Решение методологических вопросов интегральной диагностики ВЧИ-устройств и диагностики локальных параметров генерируемой в них плазмы 64
3.1 Методика оценки интегральных и технических характеристик газоразрядного узла ВЧИИП 64
3.1.1 Предварительное измерение параметров индуктора .66
3.1.2 Измерение тока индуктора без разряда .67
3.1.3 Измерение тока индуктора при горении ВЧИ-разряда 71
3.1.4 Реализация предложенной методики 72
3.2 Особенности организации измерений локальных параметров плазмы посредством зондов Ленгмюра 73
3.2.1 Проведение зондовых измерений параметров плазмы 74
3.2.1.1 Использование автоматизированной зондовой станции VGPS-12 .74
3.2.1.2 Конструкция классических цилиндрических зондов Ленгмюра 77
3.2.2 Расширение возможностей зондовой диагностики 79
3.2.2.1 Зондовый метод измерения толщины зондового слоя и массы ионов .80
3.2.2.2 Имитатор плоского пристеночного зонда, его конструкция и область применения .88
3.3 Выводы раздела 3 .90
4. Исследование газоразрядного узла лабораторной модели ВЧИИП-10Ф 91
4.1 Интегральная диагностика газоразрядного узла ВЧИИП-10Ф .91
4.1.1 Предварительные измерения параметров индуктора .91
4.1.2 Измерение тока индуктора без разряда 94
4.1.3 Измерение тока индуктора при горении ВЧИ-разряда .95
4.2 Результаты диагностики локальных параметров плазмы ВЧИ-разряда при рабочем давлении 100
4.2.1 Измерения локальных параметров плазмы радиально подвижными прямыми цилиндрическими зондами Ленгмюра 100
4.2.2 Измерения локальных параметров плазмы продольно подвижным, вращательным Г-образным цилиндрическим зондом .105
4.2.3 Анализ корректности зондовых измерений
4.2.3.1 Влияние магнитного поля индуктора на результаты локальных измерений параметров плазмы 108
4.2.3.2 Влияние рекомбинации заряженных частиц на первом зондодержателе..108
4.2.4 Оценка плотности ионного тока на ЭЭ ИОС имитатором плоского
пристеночного зонда 114
4.3 Выводы раздела 4 121
5. Исследование параметров ионного пучка ВЧИИП-10Ф .123
5.1 Расчет и проектирование ИОС 123
5.1.1 Конструктивные элементы и геометрические параметры ИОС .123
5.1.2 Поиск решений по нахождению минимального угла расходимости ионного пучка .127
5.1.3 Предварительный расчет ИОС .128
5.1.4 Создание электродов для ВЧИИП-10Ф .140
5.2 Результаты экспериментов с ионным пучком 143
5.2.1 Испытание ВЧИИП-10Ф в составе «большой установки» .143
5.2.2 Экспериментальная отработка характеристик лабораторной модели ВЧИИП-10Ф .148
5.2.3 Измерение полуугла расходимости пучка ионов 149
5.3 Выводы раздела 5 153
Заключение .155
Список сокращений и условных обозначений 156
Список использованных источников 157
