大阪府立大工 発表者：米田 典宏 松浦寛人、中田真吾、道本圭司、沼野正溥 放電プラズマのシース熱流束の基礎特性 大阪府立大工 発表者：米田 典宏 松浦寛人、中田真吾、道本圭司、沼野正溥
発表内容 プラズマから固体へ流入する熱流束 熱電対を用いて測定したターゲットの 温度変化より熱流束を推定 直流グロー放電プラズマに適応 動作ガス、放電電流、ターゲット電位等を変化させ 熱流束密度q及びシース熱伝達因子γ(=q/TeΓ)を調べた。
Experimental setup(1)
ターゲット温度変化のモデル化
実験結果(熱流束密度q) 結果の一例として、次の二つを示します。 上がHe,25[Pa],700[V],38[mA]での測定結果です。この時、qは250[W/m^2]となりました。 下は上に対して放電電圧を900[V]にしたものです。この時、qは320[W/m^2]となりました。
実験結果(入力と出力の関係)
実験結果(Sheath transmission factor γ)
Experimental setup(2)
実験結果(バイアス電圧と熱流束密度の関係)
まとめ ・ プラズマと接する固体ターゲットの温度変化より熱流束を推 定する方法を考え、直流グロー放電プラズマに適応 ・ プラズマと接する固体ターゲットの温度変化より熱流束を推 定する方法を考え、直流グロー放電プラズマに適応 ・ 直流グロー放電において放電電流の増加に対してターゲット に流入する熱流束が増加 ・ シース熱伝達因子γのイオン質量に対する依存性は理論と 同様に小さいが、実験値は理論値よりも大きくなった。 ・ ターゲットに流入する熱流束は、ターゲットにかけられるバイ アス電圧Vbに影響を受ける。Vbを0→200[V]にすると、qは 約1/4となった。
今後の予定 ・ バイアス電圧Vbのさらに大きい領域でのqの変化を調べる。 また、今回は窒素のみで測定を行ったので、他の動作ガス においても同様に測定する ・ 粒子シミュレーションによる結果との比較、検討
Sheath transmission factor γ
実験結果(Vb-γ)