Capacitive VHF plasma simulation at atmospheric pressure by local field approximation method

Abstract

Capacitive RF (Radio Frequency), VHF (Very High Frequency) helium plasmas have been studied experimentally and theoretically. By using high voltage RF, VHF excitation at 13.56 and 145 MHz frequencies, a steady-state uniform glow discharge or plasma is produced at atmospheric pressure in helium gas. The plasma has been observed by spatiotemporal optical emission spectroscopy and impedance measurement. To understand the experimental results, Local Field Approximation Method (LFAM) has been used for computer simulation of the plasma. The time-resolved spatial monochromatic images of the plasmas show that the RF discharge is negative glow. The LFAM simulation results corresponding to the images are also obtained.

容量高周波(RF)、超短波(VHF)ヘリウムプラズマを実験的、理論的に研究した。13.56および145MHzで高電圧RF、VHF励起を用いて、大気圧ヘリウムガス中に定常状態の均一グロー放電あるいはプラズマを生成した。プラズマを時空的発光分析およびインピーダンス測定により観測した。実験結果を解釈するため、プラズマの計算機シミュレーションに局所場近似法(LFAM)を用いた。プラズマの時間分解空間単色画像はRF放電が負グローであることを示した。画像に対応するLFAMシミュレーション結果を得た。