Пробой и поддержание разряда в газе низкого давления СВЧ-излучением со стохастически прыгающей фазой (i)

Abstract

Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований пробоя и поддержания разряда в разреженном газе импульсным СВЧ-излучением со стохастическими скачками фазы и особенностями прохождения этого излучения через создаваемую им плазму. Показано, что для стохастического СВЧ-излучения со скачками фазы минимум пробойной мощности слабо зависит от давления рабочего газа при его уменьшении от оптимального (≈ 50 Па для аргона), что обусловлено эффективным бесстолкновительным нагревом электронов, ослабленной диффузией и снижением потерь на упругие и неупругие соударения. Это позволяет расширить область существования разряда в сторону более низких давлений.

Приведені результати теоретичних і експериментальних досліджень пробою та підтримання розряду у розрідженому газі імпульсним НВЧ-випромінюванням зі стохастичними стрибками фази та особливостями проходження цього випромінювання крізь створену ним плазму. Показано, що для стохастичного НВЧ- випромінювання зі скачками фази мінімум пробійної потужності слабко залежить від тиску робочого газу при його зменшенні від оптимального (≈ 50 Па для аргону), що обумовлено ефективним беззіткненевим нагріванням електронів, ослабленою дифузією та зниженням витрат на пружні і непружні зіткнення. Це дозволяє розширити область існування розряду у бік більш низьких тисків.

The results of theoretical and experimental studies for a gas breakdown and for the initiation of a microwave discharge in a low pressure gas by pulsed microwave radiation with a stochastically jumping phase and the peculiarities of a such wave propagation across plasmas that created by it have been presented. It is shown that a breakdown power minimum for microwaves with a stochastically jumping phase depends weakly on a working gas pressure at its increase from optimal (50 Pa for Ar) pressure that is caused the anomalous nature of collisionless electron heating, a weak diffusion of electrons and a diminution of losses connected with the elastic and nonelastic collisions between electrons and neutrals. This situation allows extending the discharge existence region in a direction of over pressures.