Study of the ion density of a radio-frequency plasma using electrostatic probes and focussed microwave interferometers
Creators
- 1. Laval Univ., Quebec City (Canada). Dept. of Electrical Engineering
Description
In order to verify experimentally and compare recent ion theories for cylindrical electrostatic probes, the ion density in a radio-frequency plasma was evaluated from V-I curves by means of six different theories. At low pressures, the theories of Bernstein and Rabinowitz, of Lam and Laframboise, give values of density which differ respectively by 20, 25 and 30% compared with the values obtained using a 10GHz focussed microwave interferometer. At the continuum limit, The Schulz and Brown's, and Su and Kiel's theories give density values which disagree respectively by 55 and 20%, compared with the values obtained by microwaves. For pressures varying from 0.05 to 3mmHg, the decrease of ion current, as predicted theorically by Waymouth, was observed. The density perturbation near the probe was found to be a dominant factor affecting the precision of density measurements, for pressures up to 2mmHg at least for our experimental conditions
Abstract (French)
Pour vérifier expérimentalement et comparer quelques théories ioniques récentes sur les sondes électrostatiques cylindriques, la densité numérique, d'un plasma produit par un champ radio-fréquence, a été évaluée, à partir des courbes tension-courant, au moyen de six théories différentes. Aux basses pression, les théories de Bernstein et Rabinowitz, de Lam et de Laframboise, donnent des densités avec des écarts respectifs de 20, 25 et 30 % par rapport aux valeurs obtenues au moyen d'un interféromètre focalisé opérant à 10 GHz. A la limite du continuum, les théories de Schulz et Brown, et de Su et Kiel, donnent des densités avec des écarts respectifs de 55 et 20 % par rapport aux valeurs obtenues par micro-ondes. Pour des pressions variant de 0,05 à 3 mmHg, la diminution du courant ionique prédit théoriquement par Waymouth a été observée. La perturbation de la densité dans le voisinage de la sonde apparaît être le facteur dominant affectant la précision des mesures de densité, jusqu'au moins 2 mmHg pour nos conditions expérimentales.Additional details
Additional titles
- Original title (French)
- Evaluation de la densite numerique d'un plasma radio-frequence par sondes electrostatiques et par interferometre micro-ondes a faisceau focalise
Identifiers
Publishing Information
- Journal Title
- Revue de Physique Appliquée
- Journal Volume
- 11
- Journal Issue
- 1
- Series
- Rev. Phys. Appl.
- Journal Page Range
- 143-148
- ISSN
- 0035-1687
INIS
- Country of Publication
- France
- Country of Input or Organization
- France
- INIS RN
- 7258572
- Subject category
- S70: PLASMA PHYSICS AND FUSION TECHNOLOGY;
- Descriptors DEI
- ELECTROSTATIC PROBES; GHZ RANGE 01-100; INTERFEROMETRY; ION DENSITY; PLASMA; PLASMA DIAGNOSTICS; RADIOWAVE RADIATION
- Descriptors DEC
- ELECTROMAGNETIC RADIATION; FREQUENCY RANGE; GHZ RANGE; PROBES; RADIATIONS
Optional Information
- Notes
- Updated automatically by Metadata and Full-Text Enrichment Agent