[发明专利]一种等离子体中离子种类与数量密度分布的测量方法

摘要

种等离子体中离子种类与数量密度分布的测量方法，在测量装置上进行，测量步骤如下：1）将用于测量等离子体的金属探针置入待测等离子体的真空腔室内并通过真空封接装置将真空腔室密封；2）在真空腔室内通入沉积镀膜气体硅烷和平衡气体氢气；3）采用数字存储示波器记录不同硅烷气体流量情况下所测得的电流、电压信号的时域波形和频域波形；4）通过分析波形的谐波组成和震荡幅度，获得等离子体中的离子种类与数量密度分布。本发明的优点是：该测量方法设施简单，无需频率补偿电路，成本低廉；同时不受反应气体对金属导体表面污染的影响，可分析反应活性较强的气体等离子体，适用范围广。

主权项

一种等离子体中离子种类与数量密度分布的测量方法，其特征在于：在测量装置上进行，所述测量装置包括铂金属探针、真空封接装置、同轴屏蔽电缆和数字存储示波器，铂金属探针置入待测等离子体的真空腔室内，铂金属探针穿过真空封接装置并通过同轴屏蔽电缆与数字存储示波器连接，测量步骤如下：1）将用于测量等离子体的金属探针置入待测等离子体的真空腔室内并通过真空封接装置将真空腔室密封；2）在真空腔室内通入沉积镀膜气体硅烷和平衡气体氢气，调节反应气体的压力在1000帕斯卡以下，施加的功率密度为1‑100W/cm2,使之发生辉光放电；3）采用数字存储示波器记录不同硅烷气体流量情况下所测得的电流、电压信号的时域波形和频域波形，时域波形和频域波形均由带电离子的荷质比以及探针周围的电场分布决定；4）通过分析波形的谐波组成和震荡幅度，结合离子在电场中的运动模型和探针对离子的收集模型，获得等离子体中的离子种类与数量密度分布。