Formation stages of pulsed discharge in oxygen and carbon tetrafluoride

Abstract

This paper reports the current and voltage oscilloscope waveforms of a pulsed discharge measured in a broad range of frequencies (from 20 to 300 kHz) and duty cycle from 0.15 to 0.85 for two values of oxygen and carbon tetrafluoride pressure values of 0.1 and 1 Torr. Current oscilloscope waveforms of the glow pulsed discharge have been found to possess a plasma phase and an afterglow phase. The following stages of the plasma phase have been observed: 1. The capacitive current pulse of about 0.5–1 μs in duration; 2. The current growth stage the duration of which depends on the gas species, the plasma phase duration and the pressure; 3. The plateau (remarkably pronounced only for carbon tetrafluoride and absent for other gases); 4. The current decrease of tens microseconds in duration down to the level corresponding to that of the direct voltage discharge.

В данной работе были измерены осциллограммы тока и напряжения импульсного разряда в широком диапазоне частот (от 20 до 300 кГц), коэффициентов заполнения от 15 до 85 %, для двух значений давлений 0,1 и 1 Торр кислорода и C F₄. Было получено, что осциллограммы тока тлеющего импульсного разряда имеют плазменную фазу и фазу послесвечения. Наблюдались следующие этапы плазменной фазы: 1. Импульс емкостного тока длительностью примерно 0,5–1 мкс; 2. Этап роста тока, длительность которого зависела от сорта газа, длительности плазменной фазы и давления; 3. Плато (заметно выраженное лишь для CF₄ и отсутствующее в кислороде); 4. Уменьшение тока, длившееся десятки микросекунд, до уровня, соответствующего разряду с постоянным напряжением.

У цій роботі були виміряні осцилограми струму і напруги імпульсного розряду в широкому діапазоні частот (від 20 до 300 кГц), коефіцієнтів заповнення від 15 до 85 %, для двох значень тиску 0,1 і 1 Торр кисню і C F₄. Було отримано, що осцилограми струму тліючого імпульсного розряду мають плазмову фазу і фазу післясвітіння. Спостерігалися наступні етапи плазмової фази: 1. Імпульс ємнісного струму тривалістю приблизно 0,5–1 мкс; 2. Етап зростання струму, тривалість якого залежала від сорту газу, тривалості плазмової фази і тиску; 3. Плато (помітно виражене лише для CF₄ і відсутнє в кисні); 4. Зменшення струму, що тривало десятки мікросекунд, до рівня, відповідного розряду з постійною напругою.