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2022-03-31 10:47:05来源:整合于网络,侵权删除
作者:wattsine
近年来,微波等离子体源的研究引起了很多学者的关注,其应用也越来越广泛,例如化学气相沉积制制备石墨烯、污染物处理、原油成分测定等。不同类型的微波等离子体源的应用对等离子体相关参数的要求也不相同。
例如用于废气处理的微波等离子体炬,因气体分子本身具有较高的内能,要对其进行处理必须要求等离子体的气体温度较高,有较高电子密度的等离子体往往具有更活泼的化学性质,这对于处理某些特殊气体无疑具有更优的效果。
为了研究微波频率和微波功率对等离子体相关参数的影响,学者刘长军、肖玮等人采用基于有限元法(FEM)的多物理场仿真软件,对两种频率以及多个输入功率下微波等离子体的参数进行仿真试验。用BJ-9型波导仿真915MHz等离子体,BJ-22仿真2450MHz等离子体。然后针对BJ-22型波导,仿真不同功率下等离子体不同参数的变化。
变化走势图如下:
图一(不同微波频率下电子温度、电子密度、气体温度的变化走势)
图2(微波功率对电子密度、电子温度、气体温度变化走势)
通过多物理场计算,学者得出了结论:在相同微波功率下,2450MHz微波等离子体比915 MHz微波等离子体具有更大的电子密度,更高的电子温度和气体温度,其中微波频率对电子温度的影响最小。同时,三种参数都会随着微波功率的增大而有所提升,其中电子密度受微波功率的影响最大。最后他们还对不同微波功率下等离子体的火焰长度进行了测量,发现微波功率对其几乎没有影响。
参考资料来源:肖玮、杨梦琳、刘长军等《微波频率与功率对等离子体参数的影响》