电子温度对螺旋波等离子体中电磁模式能量沉积特性的影响

• 作者: 李文秋 王刚 赵斌
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 螺旋波等离子体 模式耦合 功率沉积 色散关系
• 年，卷（期）: 2020,（21）
• 所属期刊栏目: 气体、等离子体和放电物理
• 页码范围: 319-328
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.69.20201018

摘要

采用考虑粒子热效应及粒子温度各向异性的温等离子体介电张量模型,借助绝缘边界条件下径向密度均匀分布等离子体柱中螺旋波与Trivelpiece-Gould(TG)波的本征模色散关系,理论分析了螺旋波等离子体中典型电子温度范围内中等密度、低磁场情形下m=–1,0,+1角向模的能量沉积特性.研究结果表明:在ω/2π=13.56 MHz,Ti=0.1Te参量条件下,存在一个临界轴向静磁场值B0,c,当B0<B0,c时螺旋波变为消逝波;存在一个临界电子温度值Te,c,当Te<Te,c时TG波变为消逝波;当波频率靠近电子回旋频率时,TG波的回旋阻尼开始显著陡升;当电子横纵向温度比Te⊥/Tez大于某一临界值时,TG波变为增长波;在螺旋波放电典型电子温度Te∈(3 eV,5 eV)范围内,TG波朗道阻尼和碰撞阻尼致使的能量沉积在不同范围内占据主导地位.