Fulltext

Some physical properties of SiO2 laser induced plasma

بعض الخصائص الفيزيائية لبلازما ثنائي اوكسيد السليكون المحتثة بالليزر

Mohammed R. Abdulameer محمد رضا عبدالامير

Iraqi Journal of Science المجلة العراقية للعلوم
ISSN: 00672904/23121637 Year: 2016 Volume: 57 Issue: 4B Pages: 2685-2691
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Abstract

In this work; Silicon dioxide (SiO2) plasma plume was prepared by laser induced plasma (LIP). The electron number density, plasma frequency and Debye length were calculated by reading the data of I-V curve of Langmuir probe which was used as a diagnostic method of measuring plasma properties. Pulsed Nd:YAG laser was used for measuring the electron number density of SiO2 plasma plume under vacuum environment with varying both vacuum pressure and axial distance from the target surface. Some physical properties of the plasma generated such as electron density, plasma frequency and Debye length have been measured experimentally and the effects of vacuum pressure and Langmuir probe distance from the target were studied on those variables. An inverse relationships between electron density, Debye length and plasma frequency with axial distance from the target were observed as well direct proportionality between both plasma density and plasma frequency with vacuum pressure while the exception is true in case of Debye length which is proportional inversely with vacuum pressure.

في هذا العمل؛ تم اعداد عمود بلازما ثنائي اوكسيد السليكون (SiO2) المتولدة من طريقة البلازما المستحثة بالليزر . حسبت كثافة عدد الإلكترونات، تردد البلازما وطول ديباي من خلال قراءة البيانات من منحنى I-V لمجس لانكمور الذي تم استخدامه كوسيلة تشخيصية لقياس خصائص البلازما. وقد استخدم ليزر YAG لقياس كثافة عدد الإلكترونات في عمود البلازما لمادة ثنائي اوكسيد السليكون SiO2 تحت بيئة فراغ مع تغيير كل من ضغط الفراغ والمسافة المحورية من سطح الهدف. بعض الخصائص الفيزيائية للبلازما المتولدة مثل كثافة الإلكترونات، تردد البلازما وطول ديباي تم قياسها تجريبيا وتمت دراسة آثار ضغط فراغ وبعد مجس لانكمور عن سطح المادة الهدف على تلك المتغيرات. لقد لوحظت علاقات عكسية بين كثافة الإلكترونات، طول ديباي وتردد البلازما مع المسافة المحورية عن الهدف كما كان التناسب طردي مباشر بين كل من كثافة البلازما وتردد البلازما مع ضغط الفراغ في حين أن الاستثناء هو صحيح في حالة طول ديباي الذي يتناسب عكسيا مع ضغط الفراغ .

Keywords

Laser induced plasma --- Langmuir probe --- electron density --- plasma physics --- SiO2 --- Debye length --- plasma frequency.