專利名稱：常壓下低溫等離子體密度參數(shù)的診別方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及常壓下低溫等離子體密度參數(shù)的診別方法，屬于等離子體領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來，基于介質(zhì)阻擋放電(DBD)原理產(chǎn)生的低溫等離子體在材料、微電子、化工、機(jī)械及環(huán)境保護(hù)等眾多學(xué)科領(lǐng)域中有著廣泛應(yīng)用，且已形成一個(gè)嶄新的工業(yè)——等離子體工業(yè)。例如在材料學(xué)科中，通常采用等離子體物理氣相沉積(PVD)和增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)及等離子體源離子注入(PSII)等技術(shù)來制備一些發(fā)光、光電、微電子、耐蝕耐磨及超硬等新型多功能薄膜材料。利用等離子體進(jìn)行材料表面改性，改善材料表面的可濕性、吸水性、可染性、粘著性和導(dǎo)電性等，更是常見的工業(yè)技術(shù)；在化工工業(yè)中，采用等離子聚合技術(shù)，可以印刷和制備出高分子薄膜材料；在微電子工業(yè)中的應(yīng)用更加引人矚目，目前微電子工業(yè)的全球銷售額已達(dá)幾千億美元，其中三分之一以上微電子器件設(shè)備是采用低溫等離子體技術(shù)生產(chǎn)的；在超大規(guī)模集成電路的生產(chǎn)工藝中，等離子體刻蝕技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)高刻速率、高縱橫比、高選擇比、微觀不均勻性小和低能量操作的刻蝕過程；在沉積無缺陷、附著力大的微電子薄膜材料以及微小器件晶片的清洗方面也顯示出了巨大的優(yōu)勢。可以說，低溫等離子體已與現(xiàn)代高新科技的發(fā)展緊密聯(lián)系在一起，因而對(duì)低溫等離子體及其應(yīng)用診斷技術(shù)的研究也變得尤為重要。由于等離子體的現(xiàn)象和行為復(fù)雜多變，使得人們常常無法對(duì)所需要求得的量進(jìn)行直接測量，例如密度這個(gè)重要參數(shù)，人們常常只能通過等離子體在特定條件下所表現(xiàn)出來的某些現(xiàn)象來間接地求得這些參量，因此等離子體診斷是實(shí)現(xiàn)等離子體工業(yè)應(yīng)用必不可少的方法手段。目前，常用的診斷技術(shù)主要包括探針診斷法、微波干涉診斷法、激光差拍法、光譜質(zhì)譜診斷法等。當(dāng)?shù)入x子體中包含波動(dòng)、振蕩和波時(shí)，探針方法的應(yīng)用非常困難，有時(shí)甚至不能應(yīng)用探針方法，且探針表面的雜技可能污染等離子體，這將使等離子體的1-V特性曲線發(fā)生變形，嚴(yán)重影響測量結(jié)果；微波法對(duì)等離子體的空間響應(yīng)較差，動(dòng)態(tài)范圍較??；激光法為了能夠測出散射信號(hào)而且有較小的統(tǒng)計(jì)誤差必須采用大功率巨脈沖激光器作光源，采用靈敏度高、信噪比大、時(shí)間響應(yīng)快的光探測器作接受器，不僅操作不便，且成本大大增加；光譜質(zhì)譜極其復(fù)雜，較難精確解釋，甚至在用作等離子體刻蝕工藝終點(diǎn)探測的分子譜線，有時(shí)并不清楚其來源，且其光學(xué)窗口上薄膜沉積或刻蝕能夠大大改變或減弱光譜的信號(hào)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是為了解決現(xiàn)有等離子體診斷方法在其測量過程中精確度低、效率差、對(duì)環(huán)境要求較高、使用壽命短、成本相對(duì)昂貴等一系列問題，提供了一種常壓下低溫等離子體密度參數(shù)的診別方法。本發(fā)明所述的常壓下低溫等離子體密度參數(shù)的診別方法，該方法包括以下步驟步驟一、用電壓互感器檢測放電通道內(nèi)氣體壓降Ug⑴
步驟二、用電流互感器檢測為傳導(dǎo)電流jjx，t) , X = O dg,式中dg為放電通道長度，X為放電通道中某一位置的坐標(biāo)，步驟三、根據(jù)步驟一獲取的放電通道內(nèi)氣體壓降Ug(t)和傳導(dǎo)電流je(x，t)，利用公式
權(quán)利要求
1.常壓下低溫等離子體密度參數(shù)的診別方法，其特征在于，該方法包括以下步驟 步驟一、用電壓互感器檢測放電通道內(nèi)氣體壓降Ug (t) 步驟二、用電流互感器檢測放電過程中的傳導(dǎo)電流jjx，t), X = O dg, 式中dg為放電通道長度，X為放電通道中某一位置的坐標(biāo)， 步驟三、根據(jù)步驟一獲取的放電通道內(nèi)氣體壓降Ug(t)和傳導(dǎo)電流jjx，t)，利用公式
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述常壓下低溫等離子體密度參數(shù)的診別方法，其特征在于，步驟五中獲取離散化等離子體密度1^+1(0的過程為 以下離散過程中離散成k份，m = 1，2，. . . k，k為正整數(shù)， 步驟51、電子、離子連續(xù)性方程差分方法離散化
全文摘要
常壓下低溫等離子體密度參數(shù)的診別方法，屬于等離子體領(lǐng)域，本發(fā)明為解決現(xiàn)有等離子體診斷方法在其測量過程中精確度低、效率差、對(duì)環(huán)境要求較高、使用壽命短、成本相對(duì)昂貴等一系列問題。本發(fā)明方法包括以下步驟步驟一、用電壓互感器檢測放電通道內(nèi)氣體壓降Ug(t)；步驟二、用電流互感器檢測為傳導(dǎo)電流jc(x，t)；步驟三、根據(jù)步驟一獲取的放電通道內(nèi)氣體壓降Ug(t)和傳導(dǎo)電流jc(x，t)獲取總的放電電流jT；步驟四、根據(jù)步驟三獲取的總的放電電流jT獲取等離子體密度n(t)；步驟五、獲取離散化等離子體密度nm+1(t)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)等離子體密度參數(shù)的診別。
文檔編號(hào)G01R19/00GK103048522SQ20131001084
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2013年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月11日
發(fā)明者張仲麟, 王春生, 江濱浩 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)