KCI우수등재
SCOPUS
헬리콘 플라즈마의 전기적 특성
저자
윤석민(Seok-Min Yun) ; 김정형(Jung-Hyung Kim) ; 서상훈(Sang-Hun Seo) ; 장홍영(Hong-Young Chang)
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
1996
작성언어
Korean
등재정보
KCI우수등재,SCOPUS,ESCI
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
85-92(8쪽)
제공처
소장기관
7MH의 RF 주파수를 이용하여, 1 mTorr의 Ar 가스에서 발생시킨 헬리콘 플라즈마의 전기적 특성에 대하여 연구하였다. 자기장과 입력 전력을 바꾸어 가며 안테나의 전압과 전류 및 이 두 변수들간의 위상 차이를 측정하였으며, 동시에 전자 밀도를 측정하여 비교하였다. 이러한 값들로부터 플라즈마와 결합된 안테나의 저항(equivalent resistance), 리액턴스( equivalent reactance) 및 전력 효율을 계산하였다. 고밀도의 플라즈마를 형성하는 헬리콘 모드와 capacitive electric field에 의해서 낮은 밀도의 플라즈마를 형성시키는 low-mode가 존재함을 확인하였다. 헬리콘 모드의 경우 안테나의 전압과 전류 값이 low-mode에 비해 낮았다. 전압과 전류의 위상 차이가 low-mode에서 헬리콘 모드로 변할 때 갑자기 감소하였다. 이 때 플라즈마와 결합된 안테나의 저항과 전력 효율은 증가하였으며 리액턴스는 감소하였다. 이것은 low-mode에서 헬리콘 모드로 변할 때 안테나와 플라즈마와의 결합은 좋아지고 플라즈마로 입력되는 전력은 증가함을 의미한다.
더보기The external electrical characteristics of Helicon wave plasmas were measured over a wide range of RF power and magnetic field. External parameters, such as antenna voltage, current, phase shift, and internal parameter, electron density were measured at 7 MHz, 1 mTorr Ar discharge. The equivalent discharge resistance and reactance, and the power transfer efficiency were calculated through these measurements. There are a helicon mode which produces high density plasma by helicon wave and a low-mode which produces low density plasma by capacitive electric field. In case of the helicon mode, the antenna voltage and current were lower than those of the low-mode. The phase difference between voltage and current decreased suddenly at the transition point from the low-mode to the helicon mode. Equivalent resistance and power efficiency increased and reactance decreased suddenly at the transition point. These results mean that the power transferred to plasma and the mutual coupling between the antenna and plasma increase as the mode changes from the low-mode to the helicon mode.
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