Wave propagation and power coupling characteristics of low-field peak helicon plasma
Abstract
低磁场约束条件下的螺旋波电离机制具有复杂的波传播与功率耦合特性，是领域内的研究热点和难点。本文针对该问题，以单环天线激发的氩气工质螺旋波等离子体为研究对象，对低磁场条件下波传播及功率耦合特性进行了系统数值研究。本文在模拟中引入多参量驻波分析体系，包括驻波比、波场幅值与相位分布、前向与反向波幅比、振幅反射系数与功率反射系数、负载电阻、径向功率沉积、累积功率分布、轴向波数功率谱等，从空间-频谱-功率三个角度，系统研究了螺旋波放电中由驻波向行波传播的连续演化过程。数值结果表明，在低磁场条件下，轴向反射增强会导致显著的驻波结构，功率在天线附近呈现局域化分布；随着背景磁场的增加，反射逐渐减弱，驻波特征消失，螺旋波传播状态过渡为行波传播的主导状态。本文采用的不同表征量对上述演化过程表现出一致性，为定量分析低磁场条件下螺旋波放电中的波传播和功率耦合，以及低磁场峰螺旋波放电过程的数值研究与实验诊断提供了参考。
Fields of Study & Subjects
Low-Pressure Plasma Processing and Diagnostics
Magnetic confinement fusion research
Vacuum and Plasma Arcs
Publication details
- Journal / source
- Acta Physica Sinica
- Volume
- 75
- Issue
- 9
- Publication date
- 1 January 2026
- Language
- ZH