氣體放電中等離子體的研究-閱讀頁
2024-07-23 22:18本頁面
【正文】 樣電阻設(shè)定為1000Ω，放電電流設(shè)定為90mA，啟動(dòng)計(jì)算機(jī)，運(yùn)行電腦化XY記錄儀數(shù)據(jù)采集軟件，隨著探針電位自動(dòng)掃描，電腦自動(dòng)描出UI特性曲線，將數(shù)據(jù)保存。 雙探針法實(shí)驗(yàn)原理圖如圖8所示。圖8 雙探針法實(shí)驗(yàn)原理圖圖9 雙探針法實(shí)驗(yàn)接線圖 1. 單探針法實(shí)驗(yàn) 由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的伏安特性曲線如圖10所示圖10 單探針法實(shí)驗(yàn)伏安特性曲線再將上述數(shù)據(jù)作半對(duì)數(shù)曲線，得到如圖11所示的結(jié)果圖11 單探針法實(shí)驗(yàn)半對(duì)數(shù)曲線接著，做出兩端的切線，并得到交點(diǎn)，如圖12所示圖12 半對(duì)數(shù)線、切線及其交點(diǎn)交點(diǎn)的坐標(biāo)為I=，U=，從而可以求得tg?=lnIUp=Te=11600tg?=由電子溫度則可進(jìn)一步求出電子平均動(dòng)能、平均速度及電子密度，分別為：Ee=32kTe=1019Jve=8kTeπme=ne=4I0eSve=1020/m3 由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的伏安特性曲線如圖13所示圖13 雙探針法實(shí)驗(yàn)伏安特性曲線對(duì)所得曲線進(jìn)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(gè)飽和電流分別為：Ii1=，Ii2=此外，計(jì)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(dòng)能和平均速度，分別為：Ee=32kTe=1019Jve=8kTeπme= 雙探針法的優(yōu)點(diǎn)：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。單探針法的優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)翁结樂梢酝ㄟ^伏安特性曲線得到雙探針法無法獲得懸浮電位UF及空間電位US。也就是說，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。電荷之間的庫侖相互作用，使這種偏離電中性的范圍不能無限擴(kuò)大，最終使電中性得以恢復(fù)。當(dāng)系統(tǒng)尺度L＞λD時(shí)，系統(tǒng)呈現(xiàn)電中性，當(dāng)L＜λD時(shí)，系統(tǒng)可能出現(xiàn)非電中性。（2）帶電粒子密度。表征為維持等離子體的存在所需的能量。（5）空間電位分布。電子振蕩時(shí)輻射的電磁波稱為等離子體電磁輻射。；（2）探針材質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)要穩(wěn)定，在高溫下要求探針不易發(fā)生化學(xué)變化。探針必須是電的良導(dǎo)體，在高溫的等離子氣體中任然要保持電的良導(dǎo)體
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