I. 容性耦合等离子体源

1. 小腔体CCP源

腔室内径280 mm，腔室内两个平行圆形极板的直径可选择210 mm、150 mm和100 mm，电极间距可以通过改变下电极的高度来调节。为了提高放电的对称性，可以采用四氟套筒将等离子体约束在两个平行板之间。套筒四周留有探针和光谱诊断通道。本腔室主要用于基础等离子体物理过程的研究，如电子的加热机制、电磁效应（等离子体均匀性）、电子动力学行为，电极上离子能量分布的测量，脉冲调制射频放电的特性等。外部控制参数包括：可调的驱动频率、功率施加方式、可变的电极尺寸和电极间距等。质量流量计可控制四种以上的气体（Ar, O2, N2, CF4, CHF3等）通过淋浴头从上极板引入腔室，工作气压可以在Pa~100 Pa范围调节。

2. 300mm电极CCP源

圆柱腔室内径是400mm，内部包含两个平行的圆形不锈钢电极，极板的直径为300 mm。极板间距可以通过改变下电极的高度来调节，调节范围为0-5cm，上下极板均可作为驱动电极。该腔室侧壁设置了多种类型的法兰口，用于光谱、探针等的诊断。其中一个矩形法兰口宽度达到320mm，可以覆盖整个电极区域，可以进行等离子体均匀性相关的光谱研究。可以通过质量流量控制器控制四种以上的气体（Ar, O2, N2, CF4, CHF3等）通过淋浴头从上极板引入腔室，工作气压可以在Pa~100 Pa范围调节。

目前使用的诊断手段包括发卡探针、光探针、激光吸收光谱和激光光致解离等，可以测量电子密度、发光强度、Ar的亚稳态浓度、负离子密度的空间分布及随时间的演化等。

目前正在开展的研究包括：

1）采用激光解吸附负离子的方法，测量反应性气体放电中负离子的浓度；

2）射频激励下气体击穿过程的等离子体参数的时空演化；

3）采用可调谐二极管激光吸收光谱法测量脉冲放电过程中亚稳态的动力学演化；

4）非线性驻波效应的机理研究及提高均匀性方法的探索等

3. CCP/ICP混合型等离子体源

该混合型等离子体源结合了感性和容性两种功率耦合方式。在感性功率耦合方式下，腔室顶盖为一个凹型的盆状结构，其底部为石英圆盘。在石英圆盘上部放置线圈，可以实现感性功率耦合。在容性功率耦合模式下，将腔室上盖的结构替换成圆形电极结构，可以与下电极结合实现容性放电。电极驱动方式灵活，上、下电极均可以接射频电源。下极板为不锈钢圆形平板，其高度可以调整。线圈和电极的大小均可以在100 mm~300mm之间调节。另外，该装置可以施加磁场线圈，实现磁化等离子体的基础过程及等离子体均匀性调控研究。可以通过质量流量控制器控制四种以上的气体（Ar, O2, N2, CF4, CHF3等）通过淋浴头从上极板引入腔室，工作气压可以在Pa~100 Pa范围调节。

该腔室具有多功性，不仅可以用于基础物理过程的研究，也可以用于电磁效应下等离子体的均匀性。采用的诊断手段包括相分辨发射光谱法（PROES）、发卡探针、Langmuir探针等方法研究等离子体密度以及电子加热机制等。

4. 尘埃成像CCP源

该腔室为一个八面体结构，主要用来研究等离子体中悬浮的尘埃颗粒的动力学特性。腔室的内直径是300mm。腔室内包含一个水平的圆形下极板，极板的直径200mm，为驱动电极，上电极为一个外径为200mm的圆环（可选），和腔室的侧壁一同接地。采用“环状结构”的上电极的目的是，1）方便尘埃从正上方撒入放电区域，2）方便从上方用CCD相机拍照观察下电极鞘层内尘埃颗粒的二维动力学等。八面体的每一个面均可安装诊断装置，例如发卡探针，可以测量等离子体的电子密度等。

5. 大面积CCP源

大面积CCP腔室内径是800 mm，可以容纳大直径的极板（300 mm, 450 mm, 600 mm）。极板间距可以通过改变下电极的高度来调节。主要用于均匀性问题的研究，例如电磁效应。腔室侧面配备二维位移台，可以水平方向移动探针，对等离子体参数进行径向分布的测量。

目前，郎缪尔探针、双探针和光探针可以用于测量电子和离子的径向密度分布、电子能量分布函数（EEDF）和光发射强度等。

6. 方形CCP源（加工中）

方形CCP源用于磁化等离子体基本物理过程的研究，如电子回旋共振，体区条纹场加热，电子的磁化动力学行为等。腔室（400mm*400mm*320mm）包含两个平行的方形极板（200mm*200mm），可替换为普通圆形极板（直径100mm或200mm）。两个由直流源驱动的平行磁场线圈可以放置于腔室四周，为等离子体提供横向均匀磁场（0-70gs可调）。正面矩形窗口（220mm*120mm）可用于PROES光谱拍摄，侧面法兰窗口可用于探针测量（磁探针，朗缪尔探针，双探针，Hairpin探针）。

该等离子体源的另一个用途是等离子体的多种光谱诊断。两个相对设置的矩形窗口为发射光谱、吸收光谱，及激光诱导荧光光谱提供了可能性。

II. 射频感应耦合等离子体源（ICP）

1. 平面线圈ICP

腔室包括两部分：上面的部分是内径为300 mm的源区，下面是内径为400 mm的扩散区。直径为260 mm的基片台恰好放在线圈的下方，它的高度可以在几厘米到几十厘米的范围内垂直移动。真空腔室直径为300 mm，偏压直径为260 mm，并在真空腔室顶部石英窗上放置了平面线圈。放电频率为13.56 MHz，功率0-1 kW。工作气体主要有Ar, O2, N2, CF4及其它们的混合气等。工作气压一般为1-100 Pa。本实验平台主要用于连续波射频放电中物理问题及等离子体与材料相互作用机理研究，如E-H模式跳变、电子加热机制、电子输运机理等。

2. 大功率负氢离子源放电实验平台

该放电实验平台，主体是射频柱面线圈ICP。真空腔室分为放电源区与扩散区两个部分。等离子体由源区产生向扩散区扩散，源区由高位14 cm，直径为12 cm的石英筒构成，石英筒外缠绕匝数可变的放电线圈。功率源为全固态射频源，型号为RSG 6000（13.56 MHz，6 kW）和RSG 10000（2 MHz，10 kW）两种。工作气体为H₂、D₂；气压一般为0.1-10 Pa。本放电实验平台，主要用于研究大功率射频氢气放电和氘气放电中等离子体的产生和输运机理、负氢离子的产生机制以及提高负离子密度的方法等。

3. 脉冲调制射频感应耦合等离子体源（P-ICP）

该装置是基于平面线圈ICP进行脉冲调制射频放电。真空腔室包括两部分：等离子体反应区内径为450 mm，抽气区为内径为500 mm。其中直径为300 mm的基片台安装反应区中间，其高度可以垂直调节。射频功率源采用脉冲调试射频，脉冲频率为100 Hz-10 kHz，占空比1%-100%可调；射频频率为13.56 MHz。工作气体主要Ar, O₂, N₂, CF₄及其混合气体等，工作气压一般为1-100 Pa。等离子体反应区周边开有若干实验诊断窗口，用于各种等离子体诊断工具的安装。该实验平台主要用于脉冲调制射频感应耦合等离子体源物理基础研究，如脉冲调制放电机理、过冲现象机理等等。

4. 射频微束负氢离子源放电实验平台

本装置为用于中性束注入系统的新型负氢离子源。整体装置为双腔室结构。顶部是由长75 mm、内径为20 mm的石英管组成的射频放电区，接着下面是由长75 mm、内径20 mm的不锈钢组成的扩散区，底部是直径为110 mm的不锈钢腔室。与一般的双腔室结构不同的是，装置的放电区和扩散区由一个0.5 mm口径的喷嘴装置连接。实现放电源区与扩散区的气压梯度，以便在放电源区实现较高气压放电，在扩散区实现低气压运行。主要研究体产生负氢离子的物理机制探索如果提高体产生负氢离子的密度。