射频等离子体物理和射频离子推力器

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在电推进《七》：初识射频等离子体里面，介绍了射频离子推力器的系统组成。在后续的电推进（八）：吉森大学射频离子推力器研究现状简析和电推进（九）:Busek公司射频离子推力器研究现状简析详细了国外相关单位对射频离子推力器的研究现状，给出了一些工程上的研究经验。之后，在射频离子源（ICP）放电过程中基本物理参数和阻抗匹配参数一文中，以思维导图的形式串联了ICP放电过程中所用到的一些理论公式，但是缺乏系统性的认识过程。本文尝试从最基础的等离子体概念和产生方式入手，建立起等离子体的直观认识，顺便简单提及了射频的知识。接下来的内容会有一个陡峭的上升。从这里开始，将会从等离子体的定义出发，深入到等离子体的各种理论，如等离子体的微观描述方法和宏观描述方法，得到一些实用性的结论，这些结论可以让大家更方便理解一些现象，如鞘层。鞘层是有界等离子体的基本结构，但是里面涉及到了复杂的物理过程，研究有界等离子体是无法回避鞘层的。文中射频调制鞘层结构图的横坐标为时间t。在这之后，采用相似的方法，直接给出了一些等离子体的基本参数，如介电常数、电导率，这些参数的出现表明了等离子体的属性——等离子体是导电的，因此可以被如此定义。在此基础上，可以进一步得到射频放电过程的特有性质，如趋肤深度。最后，以ICP放电模型作为理论部分的收尾，完成射频等离子体的理论概述。需要说明的是最后的ICP模型这部分内容与射频离子源（ICP）放电过程中基本物理参数和阻抗匹配参数有部分重复，且是直接以图片的形式融入到PPT中。本文是一叶星辰的周五学术讲座，时间有限，这部分内容形式上略显仓促。更详细内容请参考那篇文章。关于推力器的设计部分，不方便在本文中详细论述。请各位见谅。