Журнал «Нелинейный мир» №2 за 2021 г.
Статья в номере:
Компьютерная модель плазменного слоя, формируемого электронным пучком
Тип статьи: краткое сообщение
DOI: https://doi.org/10.18127/j20700970-202102-03
УДК: 533.9
Авторы:

Д.В. Колодко1, И.А. Сорокин2, В.П. Тараканов3

1,2 ФИРЭ им. В.А. Котельникова РАН (г. Фрязино, Россия)

3 ФГБУН «Объединенный институт высоких температур» РАН (Москва, Россия)

 

Аннотация:

Постановка проблемы. В настоящее время назрела необходимость разработки научных основ технологических плазменных процессов для бездефектных синтеза и обработки наноразмерных структур для их применения в наноэлектронике.  Цель. Разработать метод численного расчета параметров воздействия ионного потока на образец для реальной геометрии пучково-плазменной установки. 

Результаты. Создана численная модель воздействия пучково-плазменного разряда (ППР) электронным пучком в отсутствие буферной плазмы и продольного магнитного поля. Установлено, что код КАРАТ позволяет решать задачу по развитию пучковой неустойчивости в отсутствие буферной плазмы. Показано, что пучковая неустойчивость развивается и в отсутствие продольного магнитного поля, а электрическое поле, создаваемое неустойчивостью, не влияет на периферийную плазму. Проведена экспериментальная апробация результатов численного моделирования. С помощью созданной модели получены распределения концентрации плазмы и электронной температуры, которые качественно соответствуют экспериментальным. 

Практическая значимость. Представленная модель плазменного слоя позволяет подбирать оптимальные режимы плазмохимического реактора на базе пучково-плазменного разряда для реализации процессов бездефектной ионноплазменной обработки и синтеза наноразмерных структур.

Страницы: 14-17
Для цитирования

Колодко Д.В., Сорокин И.А., Тараканов В.П. Компьютерная модель плазменного слоя, формируемого электронным пучком

// Нелинейный мир. 2021. Т. 19. № 2. С. 14−17. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700970-202102-03

Список источников
  1. Lieberman M.A., Lichtenberg A.J. Principles of plasma discharges and materials processing. 2005. V. 66.
  2. Tarakanov V.P. Multipurpose electromagnetic code KARAT // Math. Model. Probl. Results. Moscow: Nauka. 2003. P. 456–476.
  3. Tarakanov V.P. User’s Manual for Code KARAT. Springfield: Berkley Research Associates. 1992.
  4. Тараканов В.П., Шустин Е.Г. Динамика пучковой неустойчивости в ограниченном объеме плазмы: численный эксперимент // Физика плазмы. 2007. V. 33. № 2. С. 151.
  5. Сорокин И.А., Шустин Е.Г. Профиль плотности слоя плазмы, формируемого электронным пучком // Физика плазмы. 2018. V. 44. № 10. С. 849–854.
Дата поступления: 29.04.2021
Одобрена после рецензирования: 12.05.2021
Принята к публикации: 27.05.2021