- 必威体育下载

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

摘要

光谱诊断在等离子体刻蚀、材料处理、等离子体设备和工艺开发, 以及航天等离子体推进等领域得到了广泛的应用. 光谱诊断依赖的碰撞辐射模型会受到碰撞截面等基础物理数据所含偏差的影响, 导致诊断结果出现误差. 针对这一问题, 本文开发了一种基于前馈神经网络的等离子体光谱解算方法. 通过对比新方法与以往常用的最小二乘诊断方法的误差特性, 发现神经网络诊断方法能够通过辨识光谱向量的主要特征, 减小基础数据偏差向诊断结果的传递. 对实验光谱数据的分析进一步印证了这一点. 本文还对神经网络算法对抗基础数据偏差的机理进行了分析. 这种方法在等离子体参数在线监测、成像监测海量数据处理等领域具有良好的应用前景.

关键词:

Abstract

Optical emission spectroscopy (OES) has been widely applied to plasma etching, material processing, development of plasma equipment and technology, as well as plasma propulsion. The collisional-radiative model used in OES is affected by the deviation of fundamental data such as collision cross sections, thus leading to the error in diagnostic results. In this work, a novel method is developed based on feedforward neural network for OES. By comparing the error characteristics of the new method with those of the traditional least-square diagnostic method, it is found that the neural network diagnosis method can reduce the transmission of basic data deviation to the diagnosis results by identifying the characteristics of the spectral vector. This is confirmed by the experimental results. Finally, the mechanism of the neural network algorithm against fundamental data deviation is analyzed. This method also has a good application prospect in plasma parameter online monitoring, imaging monitoring and mass data processing.

Keywords:

作者及机构信息

1.
2.
3.

通信作者:朱悉铭,zhuximing@hit.edu.cn; 宁中喜,ningzx@hit.edu.cn

基金项目:国家自然科学基金(批准号: 11775063)、国防基础科研计划(批准号: JCKY2018203B029)和国防计量基础课题(批准号: JSJL2016203B017)资助的课题

Authors and contacts

1.
2.
3.

Corresponding author:Zhu Xi-Ming,zhuximing@hit.edu.cn; Ning Zhong-Xi,ningzx@hit.edu.cn

Funds:Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 11775063), the Defense Industrial Technology Development Program, China (Grant No. JCKY2018203B029), and the Defense Industrial Metering Program, China (Grant No. JSJL2016203B017)

文章全文: translate this paragraph

参考文献

[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]
[30]
[31]
[32]
[33]
[34]
[35]
[36]
[37]
[38]
[39]
[40]

施引文献

下载: 全尺寸图片幻灯片

序号	波长/nm	上能级	序号	波长/nm	上能级
1	460.303	5p⁴(³P₂)6p $ {}^{2}{\left[1\right]}_{3/2}^\circ $	9	834.745	5p⁵($ {}^{2}{\mathrm{P}}_{1/2}^\circ $)6p²[3/2]₂
2	484.433	5p⁴(³P₂)6p $ {}^{2}{\left[3\right]}_{7/2}^\circ $	10	840.919	5p⁵($ {}^{2}{\mathrm{P}}_{3/2}^\circ $)6p²[3/2]₁
3	492.148	5p⁴(³P₁)6p $ {}^{2}{\left[2\right]}_{5/2}^\circ $	11	881.941	5p⁵($ {}^{2}{\mathrm{P}}_{3/2}^\circ $)6p²[5/2]₃
4	529.222	5p⁴(³P²)6p $ {}^{2}{\left[2\right]}_{5/2}^\circ $	12	895.225	5p⁵($ {}^{2}{\mathrm{P}}_{3/2}^\circ $)6p²[3/2]₂
5	541.915	5p⁴(³P₂)6p $ {}^{2}{\left[3\right]}_{5/2}^\circ $	13	904.545	5p⁵($ {}^{2}{\mathrm{P}}_{3/2}^\circ $)6p²[5/2]₂
6	788.739	5p⁵(²P°_1/2)6p²[1/2]₀	14	916.265	5p⁵($ {}^{2}{\mathrm{P}}_{3/2}^\circ $)6p²[3/2]₁
7	823.163	5p⁵(²P°_3/2)6p²[3/2]₂	15	979.970	5p⁵($ {}^{2}{\mathrm{P}}_{3/2}^\circ $)6p²[1/2]₁
8	828.012	5p⁵(²P°_3/2)6p²[1/2]₀	16	992.320	5p⁵($ {}^{2}{\mathrm{P}}_{3/2}^\circ $)6p²[5/2]₂

下载: 导出CSV

[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]
[30]
[31]
[32]
[33]
[34]
[35]
[36]
[37]
[38]
[39]
[40]

[1]	方泽, 潘泳全, 戴栋, 张俊勃.基于源项解耦的物理信息神经网络方法及其在放电等离子体模拟中的应用. 必威体育下载 , 2024, 73(14): 145201.doi:10.7498/aps.73.20240343
[2]	王均武, 玄洪文, 俞航航, 王新兵, Vassily S. Zakharov.激光诱导放电等离子体极紫外辐射的模拟. 必威体育下载 , 2024, 73(1): 015203.doi:10.7498/aps.73.20231158
[3]	谢卓, 温智琳, 司明奇, 窦银萍, 宋晓伟, 林景全.双激光脉冲打靶形成Gd等离子体的极紫外光谱辐射. 必威体育下载 , 2022, 71(3): 035202.doi:10.7498/aps.71.20211450
[4]	孟举, 何贞岑, 颜君, 吴泽清, 姚科, 李冀光, 吴勇, 王建国.电四极跃迁对电子束离子阱等离子体中离子能级布居的影响. 必威体育下载 , 2022, 71(19): 195201.doi:10.7498/aps.71.20220489
[5]	谢卓, 温志琳, 司明奇, 窦银萍, 宋晓伟, 林景全.双激光脉冲打靶形成Gd等离子体的极紫外光谱辐射研究. 必威体育下载 , 2021, (): .doi:10.7498/aps.70.20211450
[6]	韩小英, 李凌霄, 戴振生, 郑无敌, 古培俊, 吴泽清.一个快速模拟热稠密非平衡等离子体的碰撞辐射模型. 必威体育下载 , 2021, 70(11): 115202.doi:10.7498/aps.70.20201946
[7]	章太阳, 陈冉.东方超环（EAST）装置中等离子体边界锂杂质的碰撞-辐射模型. 必威体育下载 , 2017, 66(12): 125201.doi:10.7498/aps.66.125201
[8]	吴坚, 李兴文, 李沫, 杨泽锋, 史宗谦, 贾申利, 邱爱慈.AlK壳层等离子体辐射谱模型的比对. 必威体育下载 , 2015, 64(20): 205201.doi:10.7498/aps.64.205201
[9]	谢会乔, 谭熠, 刘阳青, 王文浩, 高喆.中国联合球形托卡马克氦放电等离子体的碰撞辐射模型及其在谱线比法诊断的应用. 必威体育下载 , 2014, 63(12): 125203.doi:10.7498/aps.63.125203
[10]	郭凯敏, 高勋, 郝作强, 鲁毅, 孙长凯, 林景全.空气中飞秒激光等离子体荧光辐射光谱研究. 必威体育下载 , 2012, 61(7): 075212.doi:10.7498/aps.61.075212
[11]	李盼池, 王海英, 戴庆, 肖红.量子过程神经网络模型算法及应用. 必威体育下载 , 2012, 61(16): 160303.doi:10.7498/aps.61.160303
[12]	蒲昱东, 杨家敏, 靳奉涛, 张璐, 丁永坤.辐射输运实验中的Al等离子体发射光谱研究. 必威体育下载 , 2011, 60(4): 045210.doi:10.7498/aps.60.045210
[13]	于新明, 程书博, 易有根, 张继彦, 蒲昱东, 赵阳, 胡峰, 杨家敏, 郑志坚.Al等离子体类锂伴线的布居机制分析及实验应用. 必威体育下载 , 2011, 60(8): 085201.doi:10.7498/aps.60.085201
[14]	李晶, 谢卫平, 黄显宾, 杨礼兵, 蔡红春, 蒲以康.“碰撞-辐射”模型在Z箍缩等离子体K壳层线辐射谱分析中的应用. 必威体育下载 , 2010, 59(11): 7922-7929.doi:10.7498/aps.59.7922
[15]	段耀勇, 郭永辉, 邱爱慈, 吴刚.碰撞辐射稳态等离子体电荷态分布的一种扩展模型. 必威体育下载 , 2010, 59(8): 5588-5595.doi:10.7498/aps.59.5588
[16]	徐妙华, 梁天骄, 张杰.利用韧致辐射诊断激光等离子体相互作用产生的超热电子. 必威体育下载 , 2006, 55(5): 2357-2363.doi:10.7498/aps.55.2357
[17]	张红, 程新路, 杨向东, 谢方军, 张继彦, 杨国洪.金等离子体平均离化度随电子温度变化关系的研究. 必威体育下载 , 2003, 52(12): 3098-3101.doi:10.7498/aps.52.3098
[18]	马余强, 张玥明, 龚昌德.Hopfield神经网络模型的恢复特性. 必威体育下载 , 1993, 42(8): 1356-1360.doi:10.7498/aps.42.1356
[19]	张承福.等离子体模型碰撞项的比较. 必威体育下载 , 1986, 35(7): 947-952.doi:10.7498/aps.35.947
[20]	常铁强.等离子体中的轫致辐射. 必威体育下载 , 1982, 31(9): 1152-1165.doi:10.7498/aps.31.1152

计量

文章访问数:5589
PDF下载量:154
被引次数:0

搜索

留言板