Зондовые характеристики емкостного высокочастотного разряда
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

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: 187.