Diagnostics of Hot Electron Component Escaping from Dense Nonequilibrium Plasma of Continuous ECR Discharge

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The energy distribution of hot electrons escaping from the plasma of the ion source based on the discharge ignited under conditions of electron cyclotron resonance (ECR) was studied experimentally. The measurements were performed in wide ranges of microwave heating powers and neutral gas pressures. The facility under study is capable of providing uniquely high unit energy input into the plasma confined in the quasi-gas-dynamic (collisional) regime. In the course of the experiments, the diagnostics was performed of microwave radiation generated by the hot fraction of electrons escaping from the plasma. The regimes were discovered, in which the conditions are satisfied for the development of kinetic instabilities in the ECR discharge plasma. The energies are determined of electrons that cause the development of instabilities of this type, which are characterized by bursts of microwave radiation.

About the authors

E. M. Kiseleva

Institute of Applied Physics, Russian Academy of Sciences; Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod

Email: kiseleva@ipfran.ru
603950, Nizhny Novgorod, Russia; 603950, Nizhny Novgorod, Russia

M. E. Viktorov

Institute of Applied Physics, Russian Academy of Sciences; Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod

Email: kiseleva@ipfran.ru
603950, Nizhny Novgorod, Russia; 603950, Nizhny Novgorod, Russia

V. A. Skalyga

Institute of Applied Physics, Russian Academy of Sciences; Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod

Email: kiseleva@ipfran.ru
603950, Nizhny Novgorod, Russia; 603950, Nizhny Novgorod, Russia

I. V. Izotov

Institute of Applied Physics, Russian Academy of Sciences; Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod

Email: kiseleva@ipfran.ru
603950, Nizhny Novgorod, Russia; 603950, Nizhny Novgorod, Russia

S. S. Vybin

Institute of Applied Physics, Russian Academy of Sciences; Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod

Email: kiseleva@ipfran.ru
603950, Nizhny Novgorod, Russia; 603950, Nizhny Novgorod, Russia

A. V. Polyakov

Institute of Applied Physics, Russian Academy of Sciences; Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod

Email: kiseleva@ipfran.ru
603950, Nizhny Novgorod, Russia; 603950, Nizhny Novgorod, Russia

A. F. Bokhanov

Institute of Applied Physics, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: kiseleva@ipfran.ru
603950, Nizhny Novgorod, Russia

References

  1. Geller R. // Electron Cyclotron Resonance Ion Sources and ECR Plasmas . Bristol.: Institute of Physics, 1996.
  2. Zhu L., Wu W., Yu S.R., Sun L.T., Chen Y.Y., Mei E.M., Ni D.S., Du Z.Y. // Cryogenics. 2020. V. 112. 103192.https://doi.org/10.1016/j.cryogenics.2020.103192
  3. Shalashov A.G., Gospodchikov E.D., Izotov I.V., Mansfeld D.A., Skalyga V.A., Tarvainen O. // Phys. Rev. Lett. 2018. V. 120. 155001. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.120.155001
  4. Fischer R., Dose V. // Plasma Phys. Control. Fusion. 1999. V. 41. P. 1109. https://doi.org/10.1088/0741-3335/41/9/304
  5. Vinogradov I.P. // Plasma Sources Sci. Technol. 1999. V. 8. P. 299. https://doi.org/10.1088/0963-0252/8/2/311
  6. Hemmers D., Kempkens H., Uhlenbusch J. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2001. V. 34. P. 2315. https://doi.org/10.1088/0022-3727/34/15/311
  7. Lagarde T., Arnal Y., Lacoste A., Pelletier J. // Plasma Sources Sci. Technol. 2001. V. 10. P. 181. https://doi.org/10.1088/0963-0252/10/2/308
  8. Golubev S.V., Izotov I.V., Mansfeld D.A., Semenov V.E. // Review of Scientific Instruments. 2012. V. 83. № 2. https://doi.org/10.1063/1.3673012
  9. Skalyga V.A., Bokhanov A.F., Golubev S.V., Izotov I.V., Kazakov M.Yu., Kiseleva E.M., Lapin R.L., Razin S.V., Shaposhnikov R.A., Vybin S.S. // Review of Scientific Instruments. 2019. V. 90. № 12. https://doi.org/10.1063/1.5128489
  10. Skalyga V.A., Golubev S.V., Izotov I.V. et al. // EPJ Web Conf. 2018. V. 187. 01018 https://doi.org/10.1051/epjconf/201818701018
  11. Alain Lapierre, Janilee Benitez, Masahiro Okamura, Damon Todd, Daniel Xie, Yine Sun // arXiv. 2022. https://doi.org/10.48550/arXiv.2205.12873
  12. Pastukhov V.P. // Nucl. Fusion.1974. V. 14. № 3. P. 68.
  13. Semenov V.E., Turlapov A.V. // Physical Review E. 1998. V. 57. № 5. P. 5937.
  14. Linand Y., Joy D.C. // Surf. Interf. Anal. 2005. V. 37. P. 895
  15. Tabata T. // Proceedings of the Fourteenth EGS Users’ Meeting in Japan, KEK, Tsukuba, Japan, 7–9 August 2007. https://doi.org/10.13140/2.1.3458.9125

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (306KB)
3.

Download (268KB)
4.

Download (72KB)
5.

Download (116KB)

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».