Исследование нагрева электронов в мультиполярных магнитных системах и конструирование электрон-циклотрон-резонансных СВЧ-реакторов низкого давления

Рассматривается проблема поддержания плазмы в электрон-циклотрон-резонансных СВЧ плазменных реакторах низкого давления, в которых основным источником ионизации являются быстрые электроны, запертые в магнитных ловушках мультиполярных магнитных систем. Анализируется электрон-циклотронный нагрев электронов электрическим полем СВЧ-волны. На основе численного моделирования движения электронов в магнитных системах различных конфигураций и статистической обработки вычислений с учетом приближений, базирующихся на известных экспериментальных результатах, моделируется высокоэнергетичная часть функции распределения электронов по энергиям. Показано, что главным фактором, определяющим потери электронов в магнитных ловушках в бесстолкновительном пределе, является уход быстрых электронов из магнитных ловушек, в том числе на границы конструкции. Произведен сравнительный анализ различных мультиполярных магнитных систем, сформулированы принципы конструирования оптимальных электрон-циклотрон-резонансных СВЧ-реакторов.