В работе проводились также зондовые характеристики, позволяющие определить температуру электронов и концентрацию заряженных частиц. Для этого разрядная трубка включалась по схеме (11):



Достоинством метода является возможность проведения локальных измерений и сравнительная простота необходимого оборудования. К недостаткам можно отнести сложность теории и, как следствие, большую погрешность измерений и трудность ее оценки.
К зонду прикладывался отрицательный по отношению к аноду потенциал. С помощью вольтметра и микроамперметра поточечно снимается вольтамперная характеристика зонда. По графику определяется плавающий потенциал, отвечающий условию
. В нашем случае он равен 8.8 В. На участке с
ионный ток не вносит значительного вклада в суммарный ток на зонд. Эта часть вольтамперной характеристики строится в полулогарифмическом масштабе.

Рис. 12 Экспериментальная зондовая характеристика

Рис. 13 Полулогарифмическая зондовая характеристика
Из (24) имеем
(26)
При наличии в плазме максвелловского распределения на полулогарифмическом графике обнаруживается линейный участок тангенс угла наклона этого участка, равен
. Отсюда определяется электронная температура:
(27)
В знаменателе этой дроби стоит угловой коэффициент, определяемый следующим образом: на линейном участке логарифмической зондовой характеристики выбирается малый интервал
и отвечающий ему интервал
. Их отношение равно тангенсу угла наклона линейного участка кривой.
Формулу (27) можно переписать в виде
(28)
В (28) ток выражен в амперах, напряжение в вольтах, а температура в градусах Кельвина.
Найденная таким методом электронная температура в нашем эксперименте оказалась равна 16800 К.
Подвижность положительных ионов в неоне при давлении 0.1 мм рт. ст. 
Концентрация положительных ионов определялась по формуле:
, (29)
Где
- ток на катод (в нашем случае
), е – заряд электрона,
- напряженность поля около катода,
- подвижность положительных ионов.
Отсюда находим концентрацию: 
| Параметр | Значение |
| Напряжение зажигания аргона при частотах (1 МГц, 2 МГц, 4 МГц), В | 250 – 750; 220 – 720; 150 – 2300 |
| Напряжение зажигания воздуха при частотах (1 МГц, 2 МГц, 4 МГц), В | 300 – 2300; 225 – 725; 180 – 1800 |
| Напряжение потухания аргона при частотах (1 МГц, 2 МГц, 4 МГц), В | 200 – 700; 150 – 600; 100 – 500 |
| Напряжение потухания воздуха при частотах (1 МГц, 2 МГц, 4 МГц), В | 200 – 1500; 150 – 500; 100 – 1000 |
| Напряжение горения аргона при частотах (1 МГц, 2 МГц, 4 МГц), В | 1500–2000 |
| Напряжение горения воздуха при частотах (1 МГц, 2 МГц, 4 МГц), В | 1500–1800, |
| Электронная температура, К | 16800 |
Ток горения,
| 60 |
Подвижность положительных ионов,
| 15200 |
Концентрация положительных ионов,
|
|
Дата: 2019-12-10, просмотров: 280.