Operation modes of helicon discharge excited by double m = 0 antenna at high argon pressures of 51 and 6 mTorr are examined experimentally and theoretically. The behaviour of the discharge, including abrupt density jumps, is found to depend strongly on the relative directions of the currents in the antenna loops (on the antenna spectrum). Experimental results are interpreted in terms of theory which considers the radio frequency power absorption with due regard to the conversion of helicon waves into electrostatic waves. Computed dependences of the plasma load resistance on plasma density and input power, and magnetic field profiles satisfactorily agree with experimental data over a wide range of operation parameters. Thresholds for density jumps estimated from the power balance consideration are also in agreement with experimental values.
二重モードアンテナによって励起されたヘリコン放電の、51mTorrおよび6mTorrという高アルゴン圧力下における動作モードを、実験的および理論的に調べた。密度跳躍を含む放電の挙動は、アンテナループ内の電流の相対方向(アンテナスペクトル)に強く依存することが見出された。実験結果は、ヘリコン波の静電波への変換を考慮した高周波電力吸収の理論に基づいて解釈された。プラズマ負荷抵抗のプラズマ密度および入力電力への依存性、ならびに磁場プロファイルに関する計算結果は、広範囲の動作パラメータにわたって実験データと良好に一致した。また、電力バランスの考察から推定された密度跳躍の閾値も実験値と一致した。