探针电流调制法在射频低压等离子体诊断中的应用

应用探针电流调制法设计的三探针用于诊断无内电极放电的射频低压等离子体中的电子能量分布函数。测量了氮气等离子体在压强为０．１３～１３Ｐａ时的电子能量分布函数。由此得到的电子平均能量，与由探针Ｖ－Ｉ特性计算得到的电子平均能量相差不超过５％，证明了本测量系统的可靠性。     

微波等离子体的双探针诊断

在各等离子体中微波等离子体有电离度高,电子密度高等优良性能,其性能使微波等离子体的应用越来越广泛。微波等离子体相关参数的诊断研究也逐渐得到人们的重视。文章介绍了微波等离子体的探针诊断技术,设计了一个双探针自动诊断系统,其中ICL8083芯片作为信号发生器（产生三角波和方波）,高度集成化的ADUC845芯片作数据处理器并接入计算机,经扫描采样得到离子密度波形和电压波形,取得了较好的实验结果。     

彩色交流等离子体显示板气体放电中平均电子能量的计算

由局域近似假设,推导出彩色交流等离子体显示板（ＡＣ－ＰＤＰ）气体放电中平均电子能量的计算公式,该由公式的计算结果表明,随着Ｘｅ分压强与总气压之比ｘＸｅ或气压ｐ的增加,平均电子能量下降,而由电场强度发迹造成的能量变化的幅度减小,根据此计算结果,对ｘＸｅ和ｐ对彩色ＡＣ－ＰＤＰ光电性能的影响进行了理论分析,分析结果表明：随着ｘＣｅ的增加,着火电压、记忆范围、高度和光效均增加;随着ｐ的增加,记忆范围、高度     

朗谬尔探针诊断直流脉冲等离子体

采用朗谬尔双探针对工作频率为1 kHz、占空比为15%的直流脉冲等离子体在气体分别为空气、氨气和氩气,脉冲电压为600 V,压强为109 Pa条件下进行了诊断,得到了电子密度、电子温度在一个脉冲周期内随时间变化的情况.在采用空气放电时测量了辐射光强在一个脉冲周期内的变化情况.并对脉冲激励下的等离子体内参数的响应特殊现象进行了讨论.     

低温等离子体放电管中的电子能量的测估

通过检测放电光谱的相对强度,根据检测到的原子、离子的跃迁谱线,考察放电等离子体形成的途径,从而估算电子能量;或检测同一种元素的激发态原子与激发态离子的发射谱线的相对强度,在近似满足局部热平衡条件下,推广使用高温等离子体的电子温度诊断公式,来估算电子温度.通过上述两种方法,可了解电子的能量情况,对放电管可作出相应的评价,进而对放电管进行优化研究.     

移动式单探针诊断空心阴极等离子体的研究

利用移动式单探针对不同电源偏压、不同气压以及不同位置的空心阴极等离子体进行了诊断,分析了电压和气压对空心阴极等离子体的影响,并对测量数据中表征等离子体空间电位Vsp的拐点不明显这一现象进行了解释。     

低压高密度等离子体电极性能研究

设计了一种玻璃管式封闭等离子体腔室,以高频开关电源为工作电源,高纯氩气(体积分数为99.999%)为工作气体,结合汤森放电理论,推导了等离子体密度与电流之间的关系,结合实验结果对该理论进行了验证,并测试了不同压强,不同电极下的封闭式等离子体密度。实验结果表明,在以纯金属热阴极材料钨为电极,工作电流为200 mA,管内气压为66 Pa(0.5 torr)的条件下,可将封闭式等离子体密度提高至1.1×10~(13)cm~(-3)。对封闭式等离子体密度与电流、腔室内气体压强及腔室电极之间的关系进行了分析,探索得到了一种封闭腔体内获得接近电弧放电高密度等离子体的方法。     

超高速碰撞产生等离子体的电子温度诊断

研究相近碰撞速度、不同入射角度超高速碰撞产生的瞬态等离子体的电子温度随时间的变化规律.设计了瞬态等离子体诊断的扫描Langmuir探针诊断系统.通过二级轻气炮加载LY12球形铝弹丸,采用设计的扫描Langmuir探针诊断系统分别进行了入射角度(与靶板水平面的夹角)为45°,60°和90°条件下碰撞LY12铝靶产生等离子体的实验诊断.对实验得到的有效数据进行了每1/2个周期的读取和处理,获得了在整个物理过程中给定探针位置处等离子体的电子温度与碰撞角度的关系.     

射频电感耦合闭式等离子体产生与光谱诊断的实验

设计了一种闭式等离子体发生装置,采用射频电感耦合方式,以氩气为工作气体,在封闭式腔体低气压环境下进行放电实验。利用发射光谱法,测量了密闭腔体侧面方向的Ar谱线数据,研究了等离子体电子激发温度和电子密度随空间位置的分布规律以及不同射频功率对电子激发温度和电子密度的影响。等离子体中电子激发温度的变化通过玻尔兹曼斜率法进行分析,电子密度的变化则通过分析Ar原子750.4nm谱线强度变化获得。实验结果表明,该发生装置能够产生均匀持续的等离子体层,等离子体中电子激发温度约为9 500K。等离子体电子密度和电子激发温度随着输入射频功率的增加而增大,但变化幅度在减弱;当足够的输入功率时,等离子体层参数随位置的变化幅度较小。     

低温等离子体处理羊毛和棉纤维的电子自旋共振法研究

用电子自旋共振（ＥＳＲ）方法研究经氧、氮、氩、氢、一氧化碳及四氟甲烷气体低温等离子体处理的羊毛和棉纤维的自由基。结果表明低温等离子体反应在纤维基质中生成自由基，自由基的强度与纤维基质、微观结构、等离子体气体种类以及处理条件有关。考察了自由基的热稳定性和经时变化。     

飞秒激光大气等离子体通道的平均电子密度修正

在飞秒激光等离子体通道中的电子密度分布近似为高斯分布的基础上,对文献[5]中所得到的激光等离子体通道中的平均电子密度进行了修正计算.计算结果显示:等离子体通道的平均电子密度约为5.48×1018cm-3,高于文献[5]中的计算结果约一倍.随后从实验所测得的等离子体通道中的电阻率η=0.76 Ωcm出发,验证估算出的平均电子密度约为5.20×1018cm-3.从而证明了飞秒脉冲激光生成等离子体通道中的电子密度分布近似为高斯分布.     

计及化学电离和非Maxwell电子能量分布的低气压Ar-Hg放电正柱模型

在已有的Ar-Hg放电模型的基础上，细致考虑了Hg激发态之间的化学电离，采用Lagusbenko分布来取代Maxwell电子能量分布，计算了内直径10、14、24和36mm的低气压价Ar-Hg放电正柱的辐射功率、电场强度、电子温度、电子浓度和激发态浓度随放电电流和管壁温度的变化．模型预言与实验测量符合得较好，可用于优化荧光灯设计．     

钨等离子体电子密度的研究

用SHML模型计算了温度从0.3 keV到10.0 keV、密度从0.001 g/cm3到0.1 g/cm3的钨等离子体的电子密度,研究了钨等离子体电子密度随温度、密度的变化规律.计算结果表明,钨的电子密度随等离子体的温度、密度增加而增大,并且出现了3次缓慢变化的平台.分析了平台出现的原因,特别是温度从6.5 keV到10.0 keV时出现的平台,是由于等离子体的温度太高,导致钨原子中的电子几乎全部电离所致.因此,选用钨元素作为聚变堆第一壁材料时,应尽量避免高Z钨进入氘、氚等离子体中,从而破坏聚变反应.     

驱动电流密度对低压容性射频鞘电势及离子动能的影响

研究了离子轰击被加工材料表面的能量与射频驱动电流密度之间的关系，在Lieberman的低压容性射频等离子鞘模型基础上，考虑Bohm速度对应的鞘前电势差，将鞘前电势差与Lieberman的鞘内电势合并，发展了Lieberman的模型，并推出了总电势差与驱动电流密度的关系式，利用总鞘电势差计算了经时间平均的鞘电场加速后离子获得的动能，由于鞘电势差和平均离子动能及其增幅随电流密度的增加而增加，因此射频驱动电流密度对鞘电势差及平均离子动能起激励作用，通过实验，测量了时间平均鞘电势差及驱动电流密度值，实验结果与理论结果吻合较好，因此验证了理论分析的正确性。     

低能电子在生物介质中的输运过程

本文讨论了1keV以下低能电子在生物介质（水）中的输运机制，运用MonteCarlo方法模拟了电子在生物介质（水）中输运产生的径迹结构和能量沉积结构，跟踪电子能量的下限达到1eV，其中考虑了OH^ 和H^ 等多种自由基的产生和分布。     

相对论电子束与磁化等离子体的介电张量研究

近年来的实验表明,在相对论微波器件中,填充适当密度的等离子体可提高器件的束波互作用效率、输出功率和工作频率。在该类器件的理论分析中,常常利用电磁流体模型来研究电子束和等离子体。从麦克斯韦方程组和电子的运动方程出发,导出了相对论电子束和磁化等离子体的等效介电张量,所得结果为该类器件的理论分析提供了方便。     

低气压放电中的弧光放电发展及其抑制方法

在高频直流脉冲放电的条件下,对低气压放电过程中存在的弧光放电的发展过程进行了研究,揭示了脉冲放电频率的提高对抑制弧光放电的发展是有效的,而快速的弧光放电检测和保护电路是不可缺少的.为一种新型等离子体高频激励电源的研制提供了有效的依据.