【摘 要】
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氢等离子体在功能材料的化学气相沉积、等离子体刻蚀和新的含氢化合物的化学合成等方面具有重要应用。在这些工艺过程中，氢原子被认为起到了非常关键的作用。因此，对氢原子浓度
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氢等离子体在功能材料的化学气相沉积、等离子体刻蚀和新的含氢化合物的化学合成等方面具有重要应用。在这些工艺过程中，氢原子被认为起到了非常关键的作用。因此，对氢原子浓度的原位诊断是研究和改进上述等离子体工艺过程的重点也是难点之一。本文在分析了多种等离子体诊断方法后，采用了装置简单、对等离子体没有扰动的发射光谱技术，通过Actinometry方法(以Ar做内标气体)，对ASTeX型微波放电氢等离子体中的氢原子浓度进行了原位测定。详细研究了氢原子谱线(Balmer线系)和氩原子谱线(750.4 nm)的相对强度与氢气流量、微波输入功率以及放电气压之间的关系；同时对可视等离子体球的空间分布进行了测量。本文在考虑电子直接激发和激发态氢原子和氩原子被氢分子淬灭的条件下，首次对较高气压下微波氢等离子体中氢气的解离率做了计算。结果显示，在微波输入功率密度为13.5W／cm~3，气体压力从5～25 torr变化的条件下，氢气的解离率从0.11降低到0.04。另外，本文还讨论了碰撞截面数据、等离子体的电子和气体温度对氢气解离率的影响。
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