氣體放電中等離子體的研究(編輯修改稿)
2024-07-31 22:18 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 （5） 其中故 （6）可見電子電流的對(duì)數(shù)和探針電位呈線性關(guān)系。作半對(duì)數(shù)曲線，如圖3所示。圖3 單探針的半對(duì)數(shù)曲線由直線部分的斜率，可決定電子溫度Te： （7）若取以10為底的對(duì)數(shù)，則常數(shù)11600應(yīng)改為5040。電子平均動(dòng)能Ｅe和平均速度ve分別為： （8） （9）式中ｍe為電子質(zhì)量。由(4)式可求得等離子區(qū)中的電子密度： （10）式中I0為ＵP＝Ｕｓ時(shí)的電子電流，Ｓ為探針裸露在等離子區(qū)中的表面面積。（2）雙探針法。雙探針法是在放電管中裝兩根探針，相隔一段距離L。雙探針法的伏安特性曲線如圖4所示。在坐標(biāo)原點(diǎn)，如果兩根探針之間沒有電位差，它們各自得到的電流相等，所以外電流為零。然而，一般說來，由于兩個(gè)探針?biāo)诘牡入x子體電位稍有不同，所以外加電壓為零時(shí)，電流不是零。隨著外加電壓逐步增加，電流趨于飽和。最大電流是飽和離子電流IsIs2。圖4 雙探針伏安特性雙探針法有一個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)，即流到系統(tǒng)的總電流決不可能大于飽和離子電流。這是因?yàn)榱鞯较到y(tǒng)的電子電流總是與相等的離子電流平衡。從而探針對(duì)等離子體的干擾大為減小。由雙探針特性曲線，通過下式可求得電子溫度Te： （11）式中e為電子電荷，k為玻耳茲曼常數(shù)，IiIi2為流到探針1和2的正離子電流。它們由飽和離子流確定。dUdIU=0是U=0附近伏安特性曲線斜率。電子密度為ne： （12）式中M是放電管所充氣體的離子質(zhì)量，S是兩根探針的平均
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