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等离子体基本参数测量
Ar气体放电等离子体唯象结构诊断 卢江蛟 07300720388 光信息科学与技术 等离子体各唯相结构 利用Langmuir 探针法诊断等离子体唯象结构 在dh2005直流辉光等离子体实验装置中，探针位置不可变，但是如果保持极板间距不变，辉光放电电压不变，调节真空度，使辉光电流在某一值附近稳定，在此情况下改变极板位置，则在实验误差允许的情况下，可认为探针位置相对于“同一等离子体”的位置改变，则利用Langmuir 探针法即能诊断等离子体唯象结构各位置相应等离子体参数。 光谱法诊断等离子体各唯象结构 光谱法，即用光谱仪测量双探针相对于等离子体各位置的光谱图，读取光谱图中光强最强的波长处的光强值（此处光强最大，对应误差更小），再分别对比各位置的相对光强。 利用光谱法测量此等离子体的光强分布，从阳极至阴极间隔5mm（共18点）取点测量光谱图。取点方法为制作带相应间隔小孔的黑色纸张（或布）罩在等离子体对应位置，利用连接光谱仪的光纤末端对准并贴紧小孔，缓慢转动小孔，当光谱显示为最大时记录光谱图，再分别取光谱图中光强最大的751.49nm处光强作图。此方法用于测量等离子体辉光放电各位相结构的相对光谱强度，对各光谱内部结构不做要求，在实验允许情况下，也可做光谱分析实验。 对比探针法和光谱法实验结果 其他实验结果和探索 本实验还有其他观察结果，当辉光放电电压改变，或者电流改变，等离子体各唯象结构相对位置改变。故如果取点更加密集，本实验方法可以更加准确的测量等离子体各唯象结构在实验参数变化时的响应曲线，研究等离子体更加精密的结构参数。 以下介绍外加磁场的等离子体的一种测量方法：霍尔效应法。 霍尔效应法测量原理 两电极之间的距离为D，霍尔电压VH为“VH=RHIB/D”.I为电流强度。在本实验等离子体中，设两电极之间有电荷为e，漂移速度为u的粒子运动。在垂直电极方向加磁场，则有u=EH/B=VH/BD，这里EH为霍尔电极间的电场大小。 在磁场较小，近似认为放电电流均匀时，有电子浓度ne=JDB/8eVH。 这里J、D、e视为常数。当B值变化时，可测的相应的霍尔电压VH，从而求出电子浓度ne、漂移速度u等等离子体参数。 * *
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