氣體放電中等離子體的研究-wenkub.com
2025-07-01 22:18 本頁面
【正文】 探針必須是電的良導體，在高溫的等離子氣體中任然要保持電的良導體的特性。電子振蕩時輻射的電磁波稱為等離子體電磁輻射。表征為維持等離子體的存在所需的能量。當系統(tǒng)尺度L＞λD時，系統(tǒng)呈現(xiàn)電中性，當L＜λD時，系統(tǒng)可能出現(xiàn)非電中性。（3）宏觀上是電中性的。也就是說，其中正負電荷密度相等，整體上呈現(xiàn)電中性。圖8 雙探針法實驗原理圖圖9 雙探針法實驗接線圖 1. 單探針法實驗 由實驗測得的伏安特性曲線如圖10所示圖10 單探針法實驗伏安特性曲線再將上述數(shù)據(jù)作半對數(shù)曲線，得到如圖11所示的結(jié)果圖11 單探針法實驗半對數(shù)曲線接著，做出兩端的切線，并得到交點，如圖12所示圖12 半對數(shù)線、切線及其交點交點的坐標為I=，U=，從而可以求得tg?=lnIUp=Te=11600tg?=由電子溫度則可進一步求出電子平均動能、平均速度及電子密度，分別為：Ee=32kTe=1019Jve=8kTeπme=ne=4I0eSve=1020/m3 由實驗測得的伏安特性曲線如圖13所示圖13 雙探針法實驗伏安特性曲線對所得曲線進行玻爾茲曼擬合，如圖14所示圖14 擬合所得的玻爾茲曼曲線通過擬合的參數(shù)，我們得到兩個飽和電流分別為：Ii1=，Ii2=此外，計算電子溫度所需的U=0附近的伏安特性曲線的斜率也可以由此得出：dUdIU=0=從而可求的電子溫度Te=ekIi1*Ii2Ii1+Ii2*dUdIU=0=同理，可求電子平均動能和平均速度，分別為：Ee=32kTe=1019Jve=8kTeπme= 雙探針法的優(yōu)點：雙探針法不需要參考電位，受放電系統(tǒng)接地情況的影響較小。圖6 單探針法實驗原理圖（1）按圖7連接線路圖7 單探針法實驗接線圖（2）接好線路并檢查無誤后，使放電管放電，測量時采樣電阻設定為1000Ω，放電電流設定為90mA，啟動計算機，運行電腦化XY記錄儀數(shù)據(jù)采集軟件，隨著探針電位自動掃描，電腦自動描出UI特性曲線，將數(shù)據(jù)保存。圖5 補償法接線 本實驗用等離子體物理實驗組合儀(以下簡稱組合儀)、接線板和等離子體放電管。由雙探針法可測定等離子體內(nèi)的軸向電場強度EL。它們由飽和離子流確定。圖4 雙探針伏安特性雙探針法有一個重要的優(yōu)點，即流到系統(tǒng)的總電流決不可能大于飽和離子電流。在坐標
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