- 1、本文档共20页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
气体放电等离子体
气体放电等离子体单探针“V-I”曲线拟合双探针“V-I”曲线的研究 一:引言 等离子体是物质存在的第四状态由等量正负电荷离子和中性粒子组成,整体呈现电中性,他广泛存在于大自然中。现在,等离子体技术被广泛的应用于工程技术领域,例如:受控热核反应、空间技术、电子工业、金属加工及广播通讯中。因此,对等离子体特性的研究无论从理论上还是实践中都有重要意义。 目前我们在实验上研究的是低温、高真空条件下氦气直流辉光放电等离子体,要想了解电子温度和电子密度等重要信息就要对其伏安特性进行测量,一般采用静电探针法。其又可分为“单探针”和“双探针”两种。单探针法中,探针的电压易破坏气体的放电状态,测量结果误差较大。而双探针法的原理是在单探针的基础上实现的,因此要想深入的了解双探针法,我们有必要先“搞懂”单探针法。 二:单探针法 静电探针的结构十分简单,就是一根细的金属丝,除端点工作部分外,其他都套上绝缘套。测量线路如图所示: 这是一种动态平衡,探针与附近等离子体的电位差也不再改变,我们称其为“悬浮电位”。记为: 下面是以 为横坐标得到的 V — I曲线: (2)当 0时,如图中E点,此时探针电位远远高于附近等离子体的电位,正离子受到排斥,打到探针上的离子电流将趋于零,负电子受到吸引,而在探针周围形成一层“电子壳层”,探针电流I约等于电子电流 三:用单探针 V — I曲线拟合双探针V — I曲线 我们还可以从另外一个角度来证明:由推导过程我们可知,实验曲线的三个特点: (1)横轴交点处 。 (2) 部分曲线斜率较大。 (3) 部分曲线斜率较小。 这三个特点全部是由于探针所在部位的等离子体电位差,即背底电压 造成的。 因此,若我们将背底电压反转: ,则曲线会向相反方向变化: (1)横轴交点处 。 (2) 部分曲线斜率较小。 (3) 部分曲线斜率较大。 五:实验感想 由于我们得到的是“非中心对称”的“不完美”理论曲线,这就促使我们将仪器进行改进,试图得到“中心对称”理论曲线。 首先:将背底差电压去掉; 其次:由于探针表面积不等,有 曲线左右不等,我们可以改变探针。如下图所示: “探针模型”的进一步简化 感谢大家能在百忙之中抽出时间参加这次论文报告会 * * 物理学院:焦利光 刚开始探针未加电压,等离子体内电子的平均热运动速度远大于正离子的速度,因而在单位时间内打在探针表面上的电子数目远大于离子数,探针表面累计起了负电荷,电位相对于附近未被扰动的等离子体电位的差为负值。这个负电位排斥电子吸收离子,使电子电流变小,离子电流变大,最后单位时间进入探针表面的正电荷数等于负电子数,探针电流为零。 当外加电源使得这个电位差 不等于 时,就会有电流I流过探针。由于我们无法直接测量探针相对于等离子体内电位差 ,而只能测量探针相对于某一极(如阳极A)的电位差 。再假设等离子体内的电位相对于阳极的电位为 ,则有如下关系式: (1)当 =0时,如图中D点,这时探针电位与附近的等离子体电位相同,他们中间不存在空间电荷壳层,此时电子和离子作无规则热运动打到探针表面而产生电流。 设流出探针的电流为正,流入为负,因此,若电子碰撞产生电流为 ,离子碰撞产生电流为 ,则有: (只代表大小) (3)当 时,如图中C点,探针电流为电子电流和离子电流之和,但由于电子要克服探针表面的负电位才能达到探针表面,因而电子电流将随着负电位绝对值的增大而减小,变化规律为: (4)当 时,如图中B点探针电流为零,探针处于悬浮状态,原因我们已在前面讨论过了,不再叙述。应有: (5)当 时,如图中A点, 探针电位很低,几乎所有的电子都受到排斥,电子电流趋向于零,正离子受到强烈的吸引,因而在其附近形成一个“离子鞘层”,收集全部飞向探针的正离子,探针电流等于饱和离子流 至此,我们已明白了单探针的特性曲线变化规律了。 双探针法是在气体等离子放电管的靠近阳极附近放置两个悬浮的探针,调节两探针之间的电压,从测得放电管处于稳定状态下的伏安特性曲线,即可推出电子温度和电子密度等重要信息。测量装置如图所示: 假设我们在此之前已得到两个探针分别作为单探针时的V — I特性曲线。 电路中:探针、等离子体、电源三者构成一个回路,等离子体流过探针2的电流必然准确的等于由探针1流出而达到等离子体的电流。即: (1)当 且较大时,有 ,为了保证电流大小相等方向相反,两探针应分别工作与下图所示的区域中。 设: 声明:电流表测量的是流出2的电流。因此应同 一样。 随着 的增大2处曲线较陡,1处曲线平缓,因
您可能关注的文档
- 2011年锦溪学校师德师风建设集中教育活动总结.doc
- 《常念亲恩》教案.doc
- 自动控制稳定性分析Microsoft Word 文档.doc
- 地质报告编写详细内容.doc
- 奥曲肽在肠梗阻治疗中的作用.pdf
- 《那座房子最漂亮》课件.ppt
- 素质教育教学之我见.doc
- 6267-高中化学必修模块2《化学2》教学内容分析与教学设计建议.doc
- 一种先进的轮胎成型机控制系统.pdf
- 四电工程施工用表 -.doc
- 人教新目标版英语九年级 中考模拟学情评估(三)(含答案).pdf
- 上海市风华中学2024-2025学年高三上学期9月阶段测试英语试题(无答案).pdf
- 统编版2024-2025学年语文六年级上册期末检测卷(有答案).pdf
- 人教新目标版英语九年级第二学期全册学情评估(含答案).pdf
- 内蒙古自治区巴彦淖尔市杭锦后旗第六中学2024-2025学年八年级上学期阶段性测试历史试题(解析版).pdf
- 湖南省娄底市涟源市部分学校2024-2025学年高一上学期9月月考语文试题 Word版无答案.pdf
- 湖南省衡阳市常宁市2023-2024学年七年级上学期期末考试英语试题.pdf
- 湖南省娄底市涟源市部分学校2024-2025学年高一上学期9月月考语文试题 Word版含解析.pdf
- 江苏省泰州市姜堰区城西实验学校2024-2025学年部编版九年级上学期月考历史试卷(原卷版).pdf
- 内蒙古伊金霍洛旗2022-2023学年七年级上学期期末考试英语试题.pdf
最近下载
- 老年人误吸的预防护理课件.pptx
- 初中历史八年级下课件:第4课新中国工业化的起步和人民代表大会制度的确立.pptx
- 私募股权投资基金运作与管理-配套课件.ppt
- 2022小学体育新课标试卷及答案(共二套).doc VIP
- 4、新中国工业化的起步和人民代表大会制度的确立.docx VIP
- GB T 23776-2018_茶叶感官审评方法_高清版_可检索.pdf
- 中国民间故事阅读交流课教学设计.docx VIP
- 体量与力量——雕塑的美感 课件-2023-2024学年高中美术人美版(2019)美术鉴赏.pptx VIP
- 2022年牛津英语上海中考常考高频同义词组转换(含习题).docx
- 市场调查报告(模板).xls VIP
文档评论(0)