氣體放電中等離子體的研究-展示頁
2025-07-13 22:18本頁面
【正文】 負(fù)電的粒子密度幾乎相等。等離子體可分為等溫等離子體和不等溫等離子體，一般氣體放電產(chǎn)生的等離子體屬不等溫等離子體。近年來等離子體物理學(xué)有了較快發(fā)展，并被應(yīng)用于電力工業(yè)、電子工業(yè)、金屬加工和廣播通訊等部門，特別是等離子體的研究，為利用受控?zé)岷朔磻?yīng)，解決能源問題提供了誘人的前景。在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)等離子體的研究是從氣體放電開始的。氣體放電中等離子體的研究摘 要：本文闡述了氣體放電中等離子體的特性及其測(cè)試方法，分別使用單探針法和雙探針法測(cè)量了等離子體參量，最后對(duì)本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了討論。關(guān)鍵詞：等離子體，等離子體診斷，探針法 等離子體作為物質(zhì)的第四態(tài)在宇宙中普遍存在。朗繆爾和湯克斯首先引入“等離子體”這個(gè)名稱。 。 等離子體（又稱等離子區(qū)）是一種由等量正負(fù)電荷離子和中性粒子組成的電離氣體，其中正負(fù)電荷密度相等，整體上呈現(xiàn)電中性。等離子體有一系列不同于普通氣體的特性：（1）高度電離，是電和熱的良導(dǎo)體，具有比普通氣體大幾百倍的比熱容。（3）宏觀上是電中性的。它是等離子體的一個(gè)主要參量，因?yàn)樵诘入x子體中電子碰撞電離是主要的，而電子碰撞電離與電子的能量有直接關(guān)系，即與電子溫度相關(guān)聯(lián)。電子密度為ne，正離子密度為ni，在等離子體中ne≈ni。表征為維持等離子體的存在所需的能量。（5）空間電位分布。輝光放電是氣體導(dǎo)電的一種形態(tài)。輝光分為明暗相間的8個(gè)區(qū)域，在管內(nèi)兩個(gè)電極間的光強(qiáng)、電位和場(chǎng)強(qiáng)分布如圖1所示。其中正輝區(qū)是我們感興趣的等離子區(qū)。這使得其中帶電粒子的無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)勝過它們的定向運(yùn)動(dòng)。由其具體分布可得到一個(gè)相應(yīng)的溫度，即電子溫度。這是一種非平衡狀態(tài)。4. 等離子體診斷測(cè)試等離子體的方法被稱為診斷。本次實(shí)驗(yàn)中采用探針法。（1）單探針法。以放電管的陽極或陰極作為參考點(diǎn)，改變探針電位，測(cè)出相應(yīng)的探針電流，得到探針電流與其電位之間的關(guān)系，即探針伏安特性曲線，如圖2所示。等離子區(qū)中的正離子只能靠熱運(yùn)動(dòng)穿過鞘層抵達(dá)探針，形成探針電流，所以AB段為正離子流，這個(gè)電流很小。到了C點(diǎn)，電子流剛好等于正離子流，互相抵消，使探針電流為零。繼續(xù)減小探極電位絕對(duì)值，到達(dá)探極電子數(shù)比正離子數(shù)多得多，探極電流轉(zhuǎn)為正向，并且迅速增大，所以CD段為電子流加離子流，以電子流為主。此后電流達(dá)到飽和。由單探針法得到的伏安特性曲線，可求得等離子體的一些主要參量。假定等離子區(qū)內(nèi)電子的速度服從麥克斯韋分布，則減速電場(chǎng)中靠近探針表面處的電子密度ne，按玻耳茲曼分布應(yīng)為
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