Characterization of hydrogen plasma in a permanent ring magnet based helicon plasma source for negative ion source research
研制了单驱动负离子源实验装置HELEN-I，重点研究负氢离子的产生。在螺旋波加热的等离子体中，可以获得非常高的等离子体密度（$\sim10^{19} m^{-3}$），其中下游区域中的电子温度低至$\sim$ 1 eV。这些条件有利于负氢离子的产生。在IPR的HELEN-I设备中，螺旋等离子体是在由永久环形磁体产生的发散磁场中使用氢气产生的。将频率为13.56 MHz的800- 1000 W的RF功率（$P_{RF}$）施加到Nagoya-III天线以在等离子体中激发m = 1螺旋模式。等离子体被限制在一个多尖形场配置的膨胀室。在$P_{RF}$ 700 W附近观察到从电感耦合模到Helicon模的转变，其中等离子体密度$\sim 10^{18} m^{-3}$和电子温度$\sim$ 5 eV在驱动器中，$\sim$ 1 eV在膨胀体积中。采用基于$H_α/H_β$比值的光发射光谱（OES）诊断技术和基于激光光剥离的腔衰荡光谱（CRDS）诊断技术测量了膨胀室中的线积分负氢离子密度。负氢离子密度的测量值在6 mTorr压力下为$10^{16} m^{-3}$的量级，并且在螺旋模式下不随功率、压力和下游轴向磁场变化而显著变化。考虑负氢离子产生和破坏的不同反应速率，将负离子密度测量值与使用粒子平衡法计算的理论估计值进行比较。应注意，目前在等离子体放电中不注入铯（Cs）以增强$H^-$离子…
2018-11-29 physics.plasm-ph
Observation of the molecular assisted recombination in a hydrogen plasma
利用线性偏滤器等离子体模拟器TPD-SheetIV，对分离氢等离子体中分子辅助电离（MAR）的空间结构进行了实验观测，包括解离复合和相互中和通道。质量分析结果表明，在一定的气压范围内，等离子体中心的解离复合占主导地位。同时，观察到MAR中通过H-离子形成的相互中和发生在等离子体的外围，其中发现冷电子（~1 eV），H-离子形成是由解离电子附着到H2（v）产生的。
2004-10-20 physics.plasm-ph
Exploring the electron density in plasma induced by EUV radiation: II. Numerical studies in argon and hydrogen
我们使用数值模拟来研究EUV诱导的氩和氢等离子体的演化。模拟的结果进行了比较，通过微波腔共振光谱测量的电子密度。结果发现，测量的电子密度可以用来推导等离子体在腔中的积分量。然而，在某些情况下，应考虑设置几何形状、EUV光谱和EUV诱导的二次发射的影响。讨论了这些参数对产生的等离子体和测量的电子密度的影响。
2016-03-26 physics.plasm-ph
Energy losses of fast heavy-ion projectiles in dense hydrogen plasmas
最近的研究表明，计算稠密氢等离子体中快重离子射弹能量损失的Bethe-Larkin公式可由电子-离子关联修正[Phys. Rev. Lett. \textbf{101}，075002（2008）]。我们报告了基于[Phys. Rev. EPDMATHABMO，3470（2000）]中通过数值模拟获得的$g_{ei}(0)$值的该校正的数值估计。我们也将这个结果推广到具有双团电荷分布的射弹情形。我们表明，在具有随机取向的电荷中心的双团簇射弹的情况下，增强了电子-离子相关校正的实验可见性。虽然我们在这里考虑氢等离子体，使物理上的效果更清楚，推广到多物种等离子体是直截了当的。
2008-12-22 physics.plasm-ph
Molecular Understanding of the Effect of Hydrogen on Graphene Growth by Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition
等离子体增强化学气相沉积（PECVD）技术利用等离子体的独特性质，提供了一种低温、高效、无催化剂的制备石墨烯材料的方法。本文采用反应分子动力学模拟的方法，从原子尺度上研究了PECVD法生长石墨烯的详细过程。具有不同碳/氢（C/H）比的烃自由基在生长过程期间在等离子体环境中用作解离前体。模拟结果表明，前驱体中氢含量对石墨烯的生长行为和临界性质有显著影响。在石墨烯片中形成的六边形碳环的最高数量（其是其质量的指标）是在前体中的C/H比为1：1时实现的。此外，增加前驱体中的氢含量被证明可以降低碳团簇的生长速率，并防止在生长过程中形成弯曲的碳结构。这些发现提供了一个详细的了解的基本机制，氢气的影响，在PECVD工艺中的石墨烯的生长。
2021-09-24 physics.plasm-ph
Implicit PIC Simulations of Hydrogen Plasmas with Intense Negative Ion Production
Institute of Theoretical Electrical Engineering, Ruhr University Bochum（鲁尔大学波鸿分校理论电气工程学院）
本研究针对低压氢等离子体放电的负离子产生问题，采用隐式能量守恒PIC/MCC方案进行模拟，避免了显式方法的低效性，可直接用实际参数建模并分析负离子产生情况。
2026-10-14 physics.plasm-ph
Plasma probe characteristics in low density hydrogen pulsed plasmas
探针理论只适用于探针对等离子体的扰动可以忽略不计的情况。然而，它并不总是可能知道，先验，一个特定的探针理论可以成功地应用，特别是在低密度等离子体。这在瞬态、低密度等离子体的情况下尤其困难。在这里，我们应用探针诊断结合2D粒子细胞模型，与脉冲低密度氢等离子体的实验。计算考虑了整个腔室的几何形状，包括作为腔室中电极的等离子体探针。有人发现，模拟再现的探针IV特性的时间演化具有良好的精度。模拟和探针测量等离子体密度之间的不一致是由于探针理论测量低密度脉冲等离子体的适用性有限。事实上，在这里研究的情况下，探针测量将导致等离子体密度的大高估。相比之下，等离子体演化和探针特性的模拟不受这种严格的适用性限制。这些研究表明，探针理论不能通过探针测量来证明。
2014-12-09 physics.plasm-ph
Inference of the degree of dissociation of weakly collisional hydrogen plasmas using collisional-radiative models
本研究开发了一种新的分析技术，通过改进碰撞辐射模型处理双麦克斯韦电子能量分布和辐射俘获效应，结合Fulcher-alpha跃迁分析，推断弱碰撞氢等离子体的解离度，并在MAXIMUS装置中通过实验验证了其有效性。
2025-04-29 physics.plasm-ph
Study of Gasdynamic Electron Cyclotron Resonance Plasma Vacuum Ultraviolet Emission to Optimize Negative Hydrogen Ion Production Efficiency
负氢离子源被用作加速器的注入器，并驱动ITER中的中性束加热。低温氢等离子体中的某些过程伴随着真空紫外（VUV）辐射的发射。因此，研究真空紫外辐射提供了等离子体化学过程的体积速率和等离子体参数。在过去，我们已经使用气体动力学ECR放电的体积负离子生产和研究之间的依赖关系提取H $^-$电流密度和各种离子源参数。它表明，它是可能的，以达到高达80 mA/cm $^2$的负离子电流密度与两个电极提取。本文报道了在由两个简单的镜阱组成的高密度气体动力学ECR放电等离子体中产生负氢离子的实验研究以及真空紫外发射测量结果。在三个范围内测量VUV功率- Ly $_α$、Lyman带和分子连续区-改变源控制参数以接近其用于H $^-$生产的最佳值。结果表明，第一腔室中分子的连续辐射功率最高，而第二腔室中以Ly $_α$辐射为主。为进一步优化负氢离子产生的实验方案，提出了改进意见。
2019-12-10 physics.plasm-ph
Compact Cryogenic Source of Periodic Hydrogen and Argon Droplet Beams for Relativistic Laser-Plasma Generation
我们提出了一个低温源的周期性流的微米大小的氢和氩液滴作为理想的质量有限的目标系统的基本强激光驱动等离子体应用。高度紧凑的设计与高时间和空间液滴稳定性相结合，使我们的注射器非常适合使用最先进的高功率激光器的实验，其中激光脉冲和液滴之间的精确同步是强制性的。我们通过用多太瓦脉冲照射氩液滴来证明这一点。
2012-01-18 physics.plasm-ph
Achievement of 1 MA Discharges in Hydrogen-Boron Plasmas on EXL-50U
Hebei Key Laboratory of Compact Fusion（河北紧凑型聚变重点实验室）；ENN Science and Technology Development Co., Ltd.（新奥科技发展有限公司）；Hefei University of Technology（合肥工业大学）；Southwestern Institute of Physics（西南物理研究院）；Forschungszentrum Jülich GmbH, Institute of Fusion Energy and Nuclear Waste Management- Plasmaphysik（于利希研究中心核能与核废物管理研究所等离子体物理部）
EXL-50U球形托管实现了1 MA氢-硼等离子体放电，通过富含硼的燃料策略和ECRH与中央螺线管协同作用，展示了高性能等离子体的可行性及低回路电压启动技术。
2025-05-12 physics.plasm-ph
On the ionization equilibrium of hot hydrogen plasma and thermodynamic-consistency of formulating finite internal partition functions
在非理想氢等离子体系统中，研究和分析了化学图像中的化学相容性有限内部配分函数（IPF）问题，揭示了文献中广泛使用的化学配分函数中的不准确性和不一致性。在这里进行的分析，虽然执行的纯非理想氢等离子体的最简单的情况下，它显示了问题的所有具体特征，并可扩展到一般情况下的复杂的多组分等离子体混合物。给出了自由能构型分量可分性的判据，并给出了该问题的精确一致的表述。所提出的标准和引入的一致性制定的问题，明确在文献中的其他配方的歧义，并提供了一个更好的理解的问题。一个说明性的例子表明，所提出的一致性制定和条款的重要性，必不可少的热力学一致性，这是通常被忽视的其他作者在文献中的简单性和有效性。
2010-10-06 physics.plasm-ph
Photoelectron Emission from Metal Surfaces Induced by VUV-emission of Filament Driven Hydrogen Arc Discharge Plasma
利用强流驱动的多尖点弧放电体积产生H^-离子源（LIISA）进行了光电子发射测量。已经发现，用Al、Cu、Mo、Ta和不锈钢（SAE 304）获得的光电子电流在相同的数量级上。光电子电流与放电功率呈线性关系。实验表明，由于量子效率的能量依赖性，光电子发射仅在氢光谱的短波长范围内是显著的。它是估计从测量的数据，从等离子体室壁的最大光电子通量是在1 A每千瓦的放电功率的顺序。
2015-03-27 physics.plasm-ph
Evidence of Catalytic Production of Hot Atomic Hydrogen in RF Generated Hydrogen/Helium Plasmas
对射频产生的低压H2/He等离子体中的氢巴耳末系线的线形的研究产生的结果表明，氦和氢物种之间的催化过程导致“热”（约1000 K）的产生。28 eV）原子氢。即使远离电极的“热”原子氢是主要的H2/He等离子体。对于这些等离子体，冷原子氢和热原子氢（热/冷>2.5）的线形状、相对线面积对于电极之间的区域和远离电极的区域非常相似。相比之下，在H2/H2O中，在电极之间仅发现“温”（<5eV）氢（温/冷<1.0），并且仅冷氢远离电极。早期的假设，在等离子体中的优先氢线加宽的结果从加速的离子氢在电极附近，和Ar/H2+的特殊的电荷交换特性是清楚地被目前的结果，表明氢原子线形状是相似的H2/He等离子体在整个相对较大的圆柱形（14厘米ID × 36厘米长）腔。
2005-09-14 physics.gen-ph physics.plasm-ph
Evidence of catalytic production of hot hydrogen in rf generated hydrogen/argon plasmas
本文在一个大的GEC池（36 cm长，14 cm内径）中，绘制了纯H_2和Ar/H_2混合气体中氢原子谱线的选择性展宽随位置、H_2/Ar比、时间、功率和压强的变化曲线。关于选择性谱线增宽的几个观察结果特别值得注意，因为它们是基于早期模型所未预料到的。首先，发现巴耳末线的异常加宽存在于整个等离子体中，而不仅仅是在电极之间的区域中。第二，加宽始终是操作参数的复杂函数，特别是气体组成（最高纯H2）、位置、功率、时间和压力。显然，早期模型没有预料到的是，在某些条件下，在入口端发现了最高浓度的“热”（>10 eV）氢，而不是在电极之间的高场区域，在其他条件下，最热的H在（出口）泵（也是接地电极）端。第三，激发和电子温度小于一个电子伏特的所有区域的等离子体不直接相邻（> 1毫米）的电极，提供额外的证据表明，能量加宽，相反的标准模型，是不是从外地获得。第四，与我们早期对氢/氦和水等离子体的研究相反，我们发现在某些条件下，整个GEC型电池中98%的原子氢处于“热”状态。几乎每一个操作参数的研究影响的性质的热H原子的人口，显然存在二阶和三阶效应，表明需要实验设计。概述了产生热氢原子的一些非场机制，特别是Mills的CQM模型所提出的机制。
2005-08-31 physics.plasm-ph
On the anomalous extreme ultraviolet emission lines in helium-hydrogen plasma
本文结合氦-氢等离子体中最近观测到的谱线讨论了光子德布罗意波的概念。
2003-11-19 physics.gen-ph physics.plasm-ph
Hydrogen from Cellulose and Low-density Polyethylene via Atmospheric Pressure Nonthermal Plasma
本研究设计流注介质阻挡放电反应器，利用大气压非热等离子体从纤维素和低密度聚乙烯中制氢，发现纤维素制氢效率约为LDPE两倍且能耗减半，证明该方法在低温紧凑工艺下可行。
2023-07-09 physics.plasm-ph
Equation of state of a strongly magnetized hydrogen plasma
研究了恒定均匀磁场对部分电离氢等离子体热力学性质的影响。用格林函数方法计算了各种相互作用对热力学函数的贡献。量子磁化等离子体的物态方程是在低密度展开的框架内给出的，最高可达e^4 n^2阶，此外，还包括了在强磁场（2.35*10^{5} T << B << 2.35*10^{9} T）情况下通过束缚态的梯形贡献。我们表明，对于高密度（n=10^{27-30} m^{-3}）和温度T=10^5 - 10^6 K，中子星表面的典型非理想效应，例如必须考虑德拜屏蔽。
1998-07-13 physics.plasm-ph
Influence of surface materials on the volume production of negative ions in a radio-frequency driven hydrogen plasma
利用激光光剥离技术和朗缪尔探针测量了脉冲低压E模电感耦合射频（rf）驱动氢等离子体中负原子氢离子（H $^{-}$）的密度。本研究的重点是不同的金属表面材料的H $^{-}$离子的体积生产的影响。H $^{-}$密度在置于等离子体装置的下接地电极上的钨、不锈钢、铜、铝或钼的薄盘上方测量，作为气压和施加的射频功率的函数。对于铜、铝和钼，发现H $^{-}$密度对压力和射频功率非常不敏感，其值在3.6 × 10 $^{14}$至5.8 × 10 $^{14}$ m $^{-3}$之间。对于不锈钢和钨，H $^{-}$依赖性被发现是复杂的，除了在25 Pa的压力下使用射频功率从2.9 × 10 $^{14}$到1.1 × 10 $^{15}$ m $^{-3}$的类似线性增加的情况之外。双光子吸收激光诱导荧光被用来测量原子氢密度和相位分辨光学发射光谱被用来调查是否等离子体动力学的表面依赖。两组研究材料之间观察到的差异的解释给出了在表面反应机制的振动激发氢分子的创建。
2020-07-02 physics.plasm-ph
Diagnostics of low-pressure hydrogen discharge created in a 13.56 MHz RF plasma reactor
在1-17 × 10 ~（-1）Pa的气压范围内，在400-1000 W的功率范围内，对13.56 MHz的氢气射频放电进行了研究。用朗缪尔探针测量了电子能量分布函数和18电子密度。气体温度通过纯H2中的$α$系统和使用N2作为探测气体的氮气的第二正系统来确定。气体温度是恒定的，等于450 $\pm$ 50 K的电容性21耦合等离子体模式（CCP），它是随着压力和功率的电感耦合等离子体模式（ICP）。此外，氢23分子的基态振动温度被确定为在ICP和CCP模式下分别为3100和2000 $\pm$ 500 K左右。原子氢的浓度通过光化计测定，25通过使用Ar（5%）作为探测气体，或通过使用H2作为纯氢中的光化计26（Fulcher- $α$系统的Q1旋转线）在两种模式下氢密度的浓度随压力增加27，但在ICP模式下解离度略高（28因子2）。29 30提交至Physica Scripta 31
2019-11-08 physics.plasm-ph
Plasma Kinetics in Electrical Discharge in Mixture of Air, Water and Ethanol Vapors for Hydrogen Enriched Syngas Production
对乙醇-水混合气体放电的等离子体动力学进行了理论和实验研究。放电是在腔中燃烧，由空气射流泵在电极之间形成，放置在乙醇水溶液中。研究发现，当乙醇和水在溶液中的量相等时，放电产生的氢气产率最大。结果表明，氢气的产生量随放电功率的增加而增加，在较高的放电功率下达到饱和。实验测量和数值计算的主要稳定气相组分的浓度，同意在大多数情况下。
2008-07-01 physics.plasm-ph
Modeling of Plasma-Assisted Conversion of Liquid Ethanol into Hydrogen Enriched Syngas in the Nonequilibrium Electric Discharge Plasma-Liquid System
在这项工作中，我们报告了与等离子体-液体系统中液体乙醇等离子体转化为富氢合成气相关的实验和理论研究的最新结果，其中使用可用的诊断和数值建模，在具有液壁的气体通道中进行放电。
2008-09-05 physics.chem-ph physics.plasm-ph
About Formation of Quasibound States and Ordered Structures in Dense Plasma
研究了在稠密等离子体中形成准束缚态和有序结构的可能性。采用了稠密等离子体的有效势。在这些模型的基础上，得到了系统中形成有序结构的条件。结果表明，在稠密的经典等离子体中形成准束缚态，而在稠密的半经典等离子体中形成有序结构。
2002-05-13 physics.plasm-ph
Multi-electron-recombination rates estimated within dense plasmas
本文研究了局域热力学平衡下稠密等离子体环境中多电子复合的速率。我们发现，这些多电子复合率可以在致密的等离子体中是高的，它们应该被处理在模拟的等离子体产生的强辐射，特别是由强真空紫外辐射的自由电子激光（FEL）或建模的惯性约束聚变（ICF）等离子体。
2009-01-13 physics.plasm-ph
Molecular dynamics of nondegenerate hydrogen plasma using improved Kelbg pseudopotential with electron finite-size correction
本文提出一种带电子有限尺寸修正的改进Kelbg赝势，用于非简并氢等离子体的半经典分子动力学模拟，解决了低温下非物理团簇形成问题，并系统分析了耦合参数对等离子体热力学性质的影响。
2025-08-27 physics.plasm-ph
Electromagnetic particle-in-cell modeling of an electron cyclotron resonance plasma discharge in hydrogen
本文使用全电磁隐式粒子模拟/蒙特卡罗代码模拟2.45 GHz氢气电子回旋共振放电，发现电子能量呈三麦克斯韦分布，模型准确预测了流体模型低估的氢自由基特性，与实验数据高度吻合。
2024-12-20 physics.plasm-ph
Spatiotemporal Dynamics of Hydrogen Plasma Smelting Reduction of iron ore: A Multi-Species Diagnostic Approach
Arizona State University（亚利桑那州立大学）；University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；National Laboratory of the Rockies（落基山国家实验室）；Missouri University of Science and Technology（密苏里科技大学）
研究铁矿石氢等离子体熔融还原的时空动力学，采用多物种光发射光谱结合红外热成像等方法，解析反应器电弧，揭示非等温放电分层结构，重新定义动力学建模边界条件，建立可转移的多物种诊断框架。
2026-07-09 physics.plasm-ph
Sound Absorption in Partially Ionized Hydrogen Plasma and Heating Mechanism of Solar Chromosphere
利用中性氢原子电子碰撞电离的Wannier截面，计算了电子碰撞电离率和两电子复合率随温度的变化关系。导出了电离度偏离平衡值时的熵产生和功率耗散。这是所得到的伴随化学反应的熵产生的一般公式的特殊情况。计算了声波的阻尼率，并考虑了电离过程占主导地位的条件。提出了太阳色球加热机制的准经典近似。对液体和晶体中阻尼率的几种类似现象作了简要的讨论，例如，一杯啤酒或英国盐溶液发出的震耳欲聋的声音。从第一性原理出发，导出了氢等离子体二阶或体（或体积）粘滞系数的显式表达式。这是第一次从第一原理计算出第二粘度。
2020-10-28 physics.plasm-ph
First hydrogen operation of NIO1: characterization of the source plasma by means of an optical emission spectroscopy diagnostic
NIO 1是一种紧凑灵活的射频H离子源，由Consorzio RFX和INFN-LNL开发。NIO 1实验的目的是优化负离子的产生及其提取和束流光学。在其调试的初始阶段，NIO 1使用氮气运行，但现在该源也定期使用氢气运行。为了评估源的性能，安装了光学发射光谱诊断。该系统包括一个光谱范围为300-850 nm的低分辨率光谱仪和一个高分辨率（50 pm）光谱仪，分别研究可见光范围内的原子和分子发射。的光谱数据也已被解释的装置在IPP Garching开发的碰撞辐射模型。除了诊断硬件和数据分析方法，本文提出了第一个等离子体测量跨越过渡到全H模式，在氢放电。描述了等离子体参数中的这种转变的特征签名，特别是从等离子体发射的光在一定功率阈值以上的突然增加。
2022-11-07 physics.plasm-ph
Slow and fast micro-field components in warm and dense hydrogen plasmas
本文研究了耦合条件下离子-电子双组分等离子体中局域电场的统计特性。等离子体中带电点和中性点处的随机场具有慢涨落和快涨落两种特性。首次对这些局部场进行了基于直接时间平均的统计研究。对于温暖和稠密的等离子体条件，通常是$N_{e}\approx 10^{18}cm^{-3}$、$% T_{e}\approx 1eV$，已经进行了中性氢、质子和电子的良好控制的分子动力学（MD）模拟。依靠这些\textit{ab initio} MD计算这项工作的重点是分析的概念，统计独立的慢和快的局部场分量，考虑的时间平均电场的基础上。这些MD模拟的结果与基于静态屏蔽场的相应标准结果之间存在较大差异。所讨论的效应对于与随机电场波动有关的物理现象是重要的，例如，用于稠密等离子体中的谱线展宽。
2007-10-10 physics.plasm-ph
Significant Contribution of Projectile Excited States to the Stopping of Slow Helium Ions in Hydrogen Plasma
慢重离子在等离子体中的能量沉积和原子过程，如电子俘获、电离、激发和辐射衰变等，是一个尚未解决的基本问题。在这里，我们调查，实验和理论上，停止100千电子伏=u氦离子在一个定义良好的氢等离子体。我们精确的测量结果表明，与常用的有效电荷的半经典方法的预测相比，能量损失要高得多。通过求解含时速率方程（TDRE），计算了所有主要的入射态和所有相关的原子过程，计算结果与实验数据非常吻合。我们还发现，作为电子俘获和电离的桥梁，射弹激发态及其辐射衰变可以显著影响平衡电荷态，从而导致等离子体中离子停止的显著增加。
2020-06-02 physics.plasm-ph
Cluster virial expansion for the equation of state of partially ionized hydrogen plasma
利用团簇维里展开方法研究了电子-原子相互作用对部分电离氢等离子体状态方程的贡献。本文首次采用Beth-Uhlenbeck方法，由相应的散射相移和结合能计算了电子-原子（束缚团簇）对的第二维里系数。实验散射截面以及不同的赝势模型的基础上计算的相移被用作输入的Beth-Uhlenbeck公式。通过在相移计算中加入泡利阻塞和屏蔽，我们推广了团簇维里展开，以便也覆盖近固体密度等离子体。我们目前的结果为电子原子的维里膨胀和相应的状态方程，即压力，成分和化学势作为密度和温度的函数的贡献。这些结果进行了比较与半经验的方法，部分电离等离子体的热力学。避免任何不合理的输入量，Beth-Uhlenbeck第二维里系数的电子原子相互作用代表了其他半经验方法的基准。
2010-06-07 physics.plasm-ph
EUV-induced Hydrogen Plasma : Pulsed Mode Operation and Confinement in Scanner
在过去的几年里，EUV光刻扫描系统已经进入了最先进的集成电路（IC）的大批量制造，其关键尺寸低至10 nm。该技术使用13.5 nm EUV辐射，该辐射通过近真空H2背景气体成形和传输。该气体被EUV辐射激发成低密度H2等离子体，如在脉冲模式操作中由EUV源中的激光产生等离子体（LPP）产生的。因此，在由扫描器系统内的壁和反射镜产生的限制中，产生了还原等离子体环境，必须详细理解该还原等离子体环境以使反射镜透射率在寿命期间最大化并使扫描器中的分子和粒子污染最小化。除了被照射的反射镜、掩模版和晶片之外，还必须考虑对周围构造材料的等离子体和自由基负载。本文将提供一个概述的EUV感应等离子体扫描仪的背景下。特别注意将给予等离子体参数在一个有限的几何形状，如可能会发现在扫描仪区域附近的掩模版。此外，这些特定的等离子体参数的离线设置的翻译将进行讨论。
2021-05-20 physics.plasm-ph
Enhanced damping of ion acoustic waves in dense plasmas
本文提出了一种考虑Umklapp过程的稠密等离子体和热稠密物质中离子声波阻尼的理论。一个更高的衰减率相比，从朗道阻尼理论的预测预测高Z致密等离子体的电子密度范围从$10^{21}$到$ 10^{24} \mathrm{cm^{-3}}$和电子温度是适度高于费米能量。
2010-11-20 physics.plasm-ph
Virial Expansion of the Electrical Conductivity of Hydrogen Plasmas
本文以电阻率维里展开的形式，给出了氢作为最简单离子等离子体的电导率$σ(n,T)$的低密度极限与温度T和质量密度n的函数关系。量子统计方法产生的最低维里系数的准确值，作为基准的分析方法的电导率，以及从基于密度泛函理论的分子动力学模拟（DFT-MD）或路径积分蒙特卡罗（PIMC）模拟得到的数值结果。虽然这些模拟非常适合于计算$σ(n,T)$在一个广泛的密度和温度范围内，特别是对于温暖的致密物质区域，他们成为计算昂贵的低密度限制，维里膨胀可以用来平衡这个缺点。我们提出了新的DFT-MD模拟结果，在该制度和讨论的帐户电子-电子碰撞的维里膨胀相比。
2021-09-23 physics.plasm-ph
Mysteries and Unknows of Single Bubble Sonoluminescence from Viewpoint of Plasma Spectroscopy
在含氢液体的多气泡和单气泡声致发光光谱中观察到的紫外连续光谱具有相同的物理性质-电子激发的氢分子的辐射解离（以及可能的重稀有气体如ArH的辐射解离）。在“水中气泡”的SBSL的情况下，振荡气泡实际上由具有周期性变化的水蒸气量的氢/氩混合物组成。所提出的机制是能够解释所有可用的光谱观测没有任何外来的假设，但在条款通常的等离子体光谱。
2001-01-23 physics.plasm-ph
The formation of atomic oxygen and hydrogen in atmospheric pressure plasmas containing humidity: picosecond two-photon absorption laser induced fluorescence and numerical simulations
大气压等离子体是活性物质的有效来源，使其适用于工业和生物医学应用。我们量化的基态密度的关键物种，原子氧（O）和氢（H），产生的混合物的水蒸气（高达0.5%）的氦原料气在射频驱动的等离子体在大气压下。使用双光子吸收激光诱导荧光的绝对密度测量需要精确的有效激发态寿命。对于大气压等离子体，由于激发态的快速碰撞退激发，需要皮秒分辨率。这些绝对的O和H密度测量，在喷嘴的等离子体射流，用于基准的活塞流，0 D化学动力学模型，不同的湿度含量，以进一步研究O和H的主要形成途径。结果发现，杂质可以发挥至关重要的作用，在小分子混合物的O的生产。因此，对于可控的反应性物质的生产，建议将分子故意混合到进料气体中，而不是依赖于环境分子。受控的湿度含量也被确定为一个有效的剪裁机制的O/H比。
2020-04-03 physics.plasm-ph
Fermi-Dirac Statistics Applied to Very Dense Plasmas at Medium or Low Temperatures with Optical Parameters Calculations
将费米-狄拉克自由电子模型应用于中低温稠密等离子体。虽然玻尔兹曼统计可以导致非常高的电离电子密度，但只有在非常高的温度下，费米狄拉克统计可以支持在中等或低温下的电离电子的高密度，这是由于该模型中获得的高简并性。由于可以在低温下获得非常致密的等离子体，因此与等离子体亮度对应的黑体辐射将非常小。另一方面，由于高密度，引力效应可能相当大。计算了致密等离子体的光学性质。目前的研究可能对致密恒星等离子体有影响。
2018-05-02 physics.plasm-ph
Interaction of ultrarelativistic electron and proton bunches with dense plasmas
在这里，我们讨论的可能性就业的超相对论电子和质子束产生高等离子体尾场在稠密等离子体中由于切伦科夫共振等离子体束相互作用。我们估计这样的唤醒和最小系统长度的最大振幅可以在给定的聚束参数产生。
2012-01-05 physics.plasm-ph
Electronic transport coefficients from ab initio simulations and application to dense liquid hydrogen
利用Kubo的线性响应理论，我们推导出了强关联电子系统中与频率相关的电导率（Kubo-Greenwood公式）、热电势和热导率的表达式。这些评估内从头计算分子动力学模拟，以研究在稠密的液态氢，特别是附近的非金属-金属过渡区的热电输运系数。我们还观察到显着的偏差，广泛使用的Wiedemann-Franz法，这是严格有效的，只对退化系统，并给出一个估计其有效的应用范围对较低的密度。
2012-05-03 physics.plasm-ph
Plasma-neutral collision operators for hydrogen isotopes: kinetic and gyrokinetic descriptions, comparison to fluid
CEA, IRFM（法国原子能委员会，聚变研究和技术研究所）；Aix-Marseille Univ., CNRS, PIIM（艾克斯-马赛大学，法国国家科学研究中心，等离子体物理研究所）
该研究推导了氢等离子体与氢原子相互作用的动理学和 gyrokinetic 等离子体-中性粒子碰撞算子，发现其与流体模型存在显著差异，凸显了动理学效应在边缘等离子体动量能量交换中的重要性。
2026-10-14 physics.plasm-ph
Electrical Conductivity of Hydrogen Plasmas: Low-density Benchmarks and Virial Expansion Including $e-e$ Collisions
本文通过改进的维里展开研究氢等离子体电导率的低密度极限，以量子统计精确值作为基准，并利用修正因子处理DFT计算中的电子-电子碰撞，验证一阶维里系数并讨论二阶维里系数取值。
2024-01-15 physics.plasm-ph
Spectroscopic study of unique line broadening and inversion in low-pressure microwave generated water plasmas
结果表明，低压（~0.2托）水蒸气等离子体中产生的10毫米内径的石英管与埃文森微波腔显示至少有两个功能，这是不能解释的传统的等离子体模型。首先，记录到从微波耦合器直到5cm的恒定宽度的显著（> 0.25nm）氢巴耳末线增宽。只有氢，而不是氧，显示出显着的谱线增宽。这一特征，以前观察到的含氢混合气体等离子体产生的高压直流和射频放电被一些研究人员解释为导致阴极附近的氢离子加速。这种解释不能适用于在这项工作中产生的（无电极）微波等离子体中观察到的谱线展宽，特别是在距离微波耦合器5 cm处。其次，在距离耦合器5 cm处，观察到莱曼和巴耳末系的线强度反转。线反转表明存在一个迄今未知的源泵浦的光功率在等离子体。最后，值得注意的是，等离子体的其他方面，包括OH* 旋转温度和低电子浓度是这种类型的等离子体的典型特征。
2004-01-21 physics.plasm-ph
Experimental and Theoretical Study of Flow Dynamics of Expanding Hydrogen Plasma from an ECR Plasma Source
Department of Energy Science and Engineering, IIT Delhi（印度德里理工学院能源科学与工程系）；Asia Pacific Center for Theoretical Physics（亚太理论物理中心）
本研究通过实验和理论分析，揭示了ECR氢等离子体膨胀中的第二电离区及其产生的双电层和暖电子群，阐明了流动动力学机制。
2026-09-23 physics.plasm-ph
One-particle spectral function of electrons in a hot and dense plasma
本文报道了在高温稠密等离子体中电子的光谱函数和自洽能的自洽测定。在屏蔽势的近似范围内确定了自能。它示出，准粒子的概念是不是一个足够的概念，热和致密的等离子体，因为光谱函数的宽度必须被考虑。作为一个例子，讨论了太阳核心等离子体。一个有效的准粒子图片介绍和太阳核心等离子体以及ICF等离子体的结果。
1997-09-13 physics.plasm-ph
Correlation Effects on the Temperature Relaxation Rates in Dense Plasmas
我们提出了一个等离子体中电子和离子之间的温度弛豫速率模型。该模型自洽地考虑了粒子屏蔽效应、电子简并度以及电子与离子之间的关联。我们成功地验证了该模型在广泛的等离子体耦合对分子动力学模拟的经典等离子体的带相同电荷的电子和离子。我们目前的弛豫率在稠密的氢和计算表明，虽然电子-离子相关效应是不可缺少的，在任何密度和温度的经典，带电荷的等离子体，量子衍射效应在稠密的氢等离子体中占上风的电子-电子相关效应。
2009-03-18 physics.plasm-ph
Classical molecular dynamics simulations of hydrogen plasmas and development of an analytical statistical model for computational validity assessment
针对氢等离子体分子动力学模拟，开发解析统计平衡模型以评估计算有效性，验证电离-复合机制，并指导模拟在平衡后安全终止。
2024-02-05 physics.plasm-ph
UV continuum emission and diagnostics of hydrogen-containing non-equilibrium plasmas
首次提出氢分子辐射离解连续谱（$a^{3}Σ_{g}^{+} \to b^{3}Σ_{u}^{+}$电子跃迁）的发射可作为非平衡等离子体光谱诊断的信息源。通过对激发-失活动力学、各种碰撞跃迁和辐射跃迁的速率常数以及拟合过程的详细分析，提出了两种新的诊断方法：（1）从相对强度分布诊断基态$X^{1}Σ_{g}^{+}$振动温度$T_{\text{vib}}$;（2）从连续谱的绝对强度诊断电子碰撞解离速率$(d[\mbox{H$ _{2} $}]/dt)_{\text{diss}}$。对由Fulcher-$α$谱带的相对强度确定$T_{\text{vib}}$的已知方法进行了修正和简化，修正了$d \to a$跃迁几率和$d \gets X$电子碰撞激发截面.一般的考虑是说明在纯氢毛细管电弧和H $_{2}$ +Ar微波放电实验的例子。
1998-11-20 physics.plasm-ph
Hydrogen kinetics in non-equilibrium plasma in the electrical discharge in Ar/CH3OH/H2O mixture
首次从理论上研究了Ar/CH_3OH/H_2 O混合气体放电中分子氢的等离子体动力学。研究了击穿场强、放电功率、溶液成分和极间抽氩速率对[H2]的影响。最高的氢浓度达到20%的甲醇馏分在溶液中。结果表明，[H2]随放电功率的线性增加而增加，随气体体积流速的增加而减小。
2010-07-20 physics.chem-ph physics.plasm-ph
Electron cyclotron resonance discharge as a source for hydrogen and deuterium ions production
在这篇报告中，我们描述了在电子回旋共振条件下加热的环形结构氢等离子体的特性，并被限制在一个镜面磁阱中，讨论了负氢和氘离子产生中的次级电子和热电子的相对效率。所得数据和对可能反应平衡方程的计算表明，负离子的产生是分两个阶段实现的。首先，氢和氘分子在与等离子体电子的碰撞中被激发到等离子体体积中的高位里德堡或振动能级。第二阶段通过低能电子的解离附着过程导致负离子的产生。低能量电子起源于由驱动环之一的离子轰击等离子体电极和来自加热的钨丝的热发射。实验似乎表明负离子的产生主要发生在充满热电子的有限体积中。对负离子产生率的估算表明，负离子产生的主要通道是高里德堡态激发过程。
2004-11-13 physics.plasm-ph
Miniature Plasma Source for In-Situ Scanner Cleaning
EUV光刻是亚10 nm光刻的大批量制造（HVM）的首选技术。挑战之一是在不打开扫描仪工具的情况下实现功能表面（例如传感器、基准和干涉仪反射镜）的原位清洁。热产生的氢自由基已成功地用于此目的。这些源具有有限的清洁速度和对被清洁表面的相对高的热负荷。在这里，我们提出了一种替代的基于等离子体的技术，同时产生氢自由基和氢离子。这显著提高了清洁速度，同时降低了总热负荷。作为额外的益处，该等离子体源具有最小化和灵活的构建体积，以允许容易地集成到EUV光刻扫描仪中的各个位置中。
2021-06-18 physics.plasm-ph
Excitation of multiple wakefields by short laser pulses in dense plasmas
本文从理论上研究了在稠密等离子体中传播的短电磁脉冲的有质动力对多个静电尾波场的激发。结果表明，引入量子统计压力和量子电子隧穿效应可以定性地改变尾场的经典行为。除了公知的等离子体振荡尾场，具有电子趋肤深度的数量级的波长，其在致密等离子体中为几纳米的数量级，还激发了具有较短波长的致密等离子体中的尾场。尾波场可以捕获电子并将其加速到纳米级的极高能量。
2009-04-02 physics.plasm-ph
Isotope effect on filament dynamics in fusion edge plasmas
丝状体传播的离子质量的影响，在刮除层的环形磁化等离子体的各种融合相关的多数物种，如氢同位素和氦，分析的基础上的计算等温gyrofluid模型的等离子体边缘。与轻同位素等离子体相比，重氢同位素等离子体显示出较慢的向外细丝传播，从而改善了限制特性，而不管碰撞机制如何。同样地，在完全电离的氦中，灯丝的移动速度也比在氘中慢。通过极化，有限的拉莫尔半径，和平行动力学的灯丝惯性上的不同质量的影响被确定。
2017-01-26 physics.plasm-ph
Laser propagation in a highly magnetized over-dense plasma
从基本方程出发，研究了右旋圆偏振激光在高磁化过密碰撞等离子体中的传输。密度为10^23 cm^-3的高度磁化等离子体在一纳秒内被中等辐照度约为10^14 Wcm^-2的Nd：YAG激光从100 eV有效地加热到1 keV，加热深度约为20 μ m。
2020-10-11 physics.plasm-ph
