付 唯

（成都大学 机械工程学院，四川 成都 610106）

螺旋波属于哨声波系列。当螺旋波在等离子体中传播时，能使大面积的电子得到加热。目前，国内外的研究表明，螺旋波驱动等离子体是一种比较适合稀薄气体电离的高效放电方式。Boswell[1]实现了接近100%的气体电离效率，随后，很多国内外学者对其高电离效率的物理机制进行了探究，但其超高电离效率的产生机制至今仍不明确，在低气压下放电存在模式转换和密度不稳定现象。螺旋波等离子体由于电离效率高、磁场约束小等优势，已经受到人们关注，且应用领域较为广泛，如在材料领域进行刻蚀，再如航空航天领域的等离子体推力器等。随着科研人员对螺旋波等离子体产生机制的不断探究和特性研究，其应用领域变得更加广泛，价值潜力越来越大。

1 激励机制

螺旋波等离子体源由磁场、射频天线、放电腔室构成，具有1018～1020m-3的电子密度，但目前对螺旋波产生的高密度等离子体的物理机理、螺旋波能量耦合到等离子体中的物理方式始终没有给出确切的解释[2]。最早Boswell提出螺旋波等离子体的能量吸收机制为朗道阻尼，是波与热电子间的相互碰撞[3]。但后来F.F.Chen发现，当使用大放电腔室或天线长度大于半波长时，朗道阻尼机制受到限制。随着螺旋波等离子体的研究与发展，发现了一种表面带有静电性质的波（Trivelpiece-Gould，TG），认为螺旋波等离子体能量沉积是通过两种渠道，即TG波和螺旋波共同作用。TG波和螺旋波在磁场中的阻尼不同。……