Методика вимірів і обробки результатів. 1. Для трьох–п’яти різних значень розрядного струму (в межах від 100 до 500 мA), який регулюється резистором R

1. Для трьох–п’яти різних значень розрядного струму (в межах від 100 до 500 мA), який регулюється резистором R, зняти зондові характеристики . Особливо детально, з кроком 0,2 В, знімати в межах від до +(2…3) В.

2. Для визначення внеску іонного струму в сумарний зондовий струм побудувати зондові характеристики для ділянки , тобто в області від максимально від’ємних напруг на зонді до нуля. Це виконується наступним чином.

Оскільки при на зонд йде не тільки електронний струм, але й протилежний за знаком струм позитивних іонів, то для того, щоб знайти силу електронного струму, треба до значень повного струму додати абсолютну величину струму позитивних іонів при заданому . Цю величину можна отримати, екстраполюючи лінійно зондовий струм із області, де переважає іонний струм, в область, де переважає електронний струм (пунктирна пряма на рис.6).

3. Для визначення температури електронів побудувати залежність для всіх струмів розряду на участку +(2…3) B. Згідно (22), маємо

. (28)

Таким чином, на графіку в області виявляється лінійна ділянка АВ (рис.7), тангенс кута нахилу якої дорівнює . Ця ділянка напівлогарифмічної характеристики дає можливість визначити електронну температуру

. (29)

Обробку результатів (нахил прямої АВ) і розрахунок похибки визначення виконати за методом найменших квадратів.

4. Визначити потенціал плазми . Потенціал плазми відносно аноду в місці розташування зонда визначається за точкою вигину на залежності (рис.7). У першому наближенні цю точку можна знайти на перетині прямих АВ і ВС, оскільки звичайно ділянка графіка, який відповідає насиченню електронного струму, є прямою. Точність визначення потенціалу в даній точці плазми за методом зондових характеристик оцінюється в 1В.


Рис.7. Залежність логарифму електронного струму від напруги на зонді

 

 

5. Визначити значення , і , розрахувати за формулою (26) температуру іонів .

6. Для визначення концентраці електронів знайти значення електронного струму на зонд при і, скориставшись формулою (27), розрахувати

. (30)

 

Відмітимо, що зондова діагностика плазми має багато джерел похибок.

 

Контрольні запитання і завдання

 

1. Що називається плазмою? Методи одержання плазми.

2. Вивести і обґрунтувати умову запалювання самостійного газового розряду.

3. У чому сутність зондового методу діагностики плазми?

4. Що таке радіус екранування Дебая? Чим визначається конструкція і розміри зонда?

5. Поясніть вольт-амперну характеристику пристрою для створення плазми.

6. Чим відрізняється газорозрядна плазма низького тиску від ізотермічної?

7. Що таке плаваючий потенціал?

 

 

Література

 

Калашников С.Г. Электричество. – М., 1977.

Левитський С. М. Вступ до фізичної електроніки. К., 2001.

Сивухин Д.В. Общий курс физики: В 5 т. – Т.3,“Электричество”.– М.,1979.

 

 


Лабораторна робота № 9

 


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: