طراحی و شبیه سازی سیستم پلاسمای هلیکون با بسامد 13/56 مگاهرتز و توان بسامد رادیویی 1/5 کیلو وات

در این مقاله، به بررسی و شبیه سازی یک سیستم چشمه ی پلاسمای هلیکون با استفاده از آنتن ناگویا، به صورت سه بعدی با استفاده از نرم افزار شبیه سازی کامسول مالتی فیزیکس پرداخته شده است. در شبیه سازی انجام شده، تمام برهم کنش ها و پارامترهای موثر بر فرایند تولید پلاسما در نظر گرفته شده است، علاوه بر این، سطح مقطع واکنش هایی که در پلاسما رخ می دهد از انرژی 0/001ev تا MeV 1 در نرم افزار وارد شده است. در این شبیه سازی، میدان مغناطیسی پیچه ها G600، جریان آنتن A6، فشار گاز mTorr 10 و شار ورودی گاز (SCCM) 50 در نظر گرفته شده است. در نهایت با استفاده از آنتن ناگویا پلاسمایی با چگالی  2×1018 m-3 و دمای 2.6 eV به دست آمد. این مقاله علاوه بر طراحی و شبیه سازی چشمه ی پلاسمای هلیکونی، تاثیر تغییرات جریان اعمال شده به آنتن ناگویا بر چگالی و توان جذب شده ی پلاسمای هلیکونی را مورد بررسی قرار می دهد. برای اعتبارسنجی شبیه سازی انجام شده به مقایسه ی داده های تجربی و شبیه سازی برای 7 دستگاه هلیکون ساخته شده تاکنون پرداخته شد. مقایسه ی انجام شده نشان داد که نتیجه هایی که از شبیه سازی این سیستم ها به دست می آیند به صورت قابل قبولی با داده های تجربی و آزمایشگاهی گزارش شده مطابقت دارند. هدف اصلی طراحی این چشمه ی پلاسما، بررسی پارامترهای موثر بر افزایش چگالی به منظور استفاده در سیستم باریکه- خنثی (گرمایش کمکی) برای توکامک های اندازه- کوچک هم چون توکامک دماوند است.