Описание экспериментальной установки и методика измерения

Схема установки приведена на рис. 3.2. Плазма возбуждается высокочастотным индукционным разрядом на частоте 2,56 мгц. Давление плазмообразующего газа в диапазоне 1…100 Па поддерживается вакуумным насосом и системой газораспределения.

Рис. 3.2. схема измерений

Порядок выполнения работы

1. Включить вакуумный насос и установить натекателем рабочее давление в трубке.

2. Включить ВЧ генератор и зажечь газовый разряд.

3. Установить на приборах наибольшие пределы измерения: 250 В и 0,5 мА. Кнопки полярности приборов U_з и I_з установить на отрицательный диапазон. Начинать снимать ВАХ нужно с области больших отрицательных напряжений.

Задание к лабораторной работе

1. Снять ВАХ двойного зонда и противозонда для нескольких значений давления.

2. Определить T_e, n_e в плазме.

3. Проверить выполнение ограничений, накладываемых на методику измерений и расчетов.

4. Используя теорию плазмы диффузионного положительного столба тлеющего разряда, оценить параметры плазмы и сравнить с результатами измерений.

Контрольные вопросы

1. Особенности плазмы ВЧИ- разряда.

2. Опишите процессы, протекающие около двойного зонда, при изменении величины и знака напряжения, приложенного к зонду.

3. Определение температуры электронов по ВАХ.

4. Определение концентрации электронов.

5. Оценка требуемого соотношения площадей зонда и противозонда.

6. Определение электронной температуры методом противозонда.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 4

СПЕКТРАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ ПЛАЗМЫ

Цель работы: знакомство со спектрами излучения газоразрядной плазмы и методикой измерения температуры электронов методом относительных интенсивностей спектральных линий.

Преимущество спектральных методов диагностики заключается в возможности определения химического состава плазмы и уровней возбуждения отдельных частиц. Кроме того, спектральные методы исследования являются бесконтактными и не вносят возмущение в плазму, в отличие от зондовых измерений. В определенных случаях по спектрам излучения плазмы можно определить усредненные по сечению разрядной камеры значения температуры и концентрации электронов и возбужденных атомов.