Измерение параметров плазмы методом электрического зонда. Матюхин В.Д. - 8 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МФТИ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

e
U
ei
eIII
θ
2
00
−=−
(5).
Здесь
===
00
8
35.0
e
i
ii
IS
M
kT
enI
π
0
8
4
1
ISe
m
kT
n
e
пл
kT
eV
e
e
=
π
токи на зонды. При
принимаем также ,
BU 0=
0,
21
>UU
UUU
=
+
21
. В наиболее простом случае
ионного насыщения (
или
)0(
0
fI
i
≠
0
SS
≈
) из (5) получаем
e
U
arcthJJ
θ
2
0
=
(6).
Рис. 3. Вольтамперные характеристики (
1
0
=
S
S
, 1
0
>
S
S
)
Практический способ определения
e
θ
по токам излома характеристики
показан на рисунке 2.1.
Реально ионный ток не достигает полного насыщения. Тогда считают, что
при
e
U
θ
)43( ÷>
зондовый ток, в основном ионный (рис.2.2), и
экстраполируют последний в область
e
U
θ
)43(
÷
<
. В случае, если ионный ток
насыщения линейно зависит от
, что подтверждается на практике, формула
(6) принимает вид
U
e
U
arcthIvII
θ
α
2
)1(
00
=+−
(7),
где коэффициент
α
дает скорость роста тока насыщения. Простой расчет
показывает, что в этом случае также
4
*
v
e
=
θ
(рис.2.2).
8. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ПО
ИЗМЕНЕНИЮ ПОТЕНЦИАЛА И КОНЦЕНТРАЦИИ ПЛАЗМЫ В
АМБИПОЛЯРНОМ ПОЛЕ
e
θ
Особенность приведенного способа измерения
состоит в том, что
электронная температура измеряется в диапазоне энергий
en
U
±
, т.е. от 15эВ
до 25эВ при
эВ
e
5
≅
θ
или, как говорят, на хвосте максвелловского 
                                                         U2

                                    − I = I i 0 − I e0 e θe                     (5).
                                                    eV
                       8kTi            1   8kTe kTe
                                                  пл


Здесь I i 0 = 0.35ni e      S = I e 0 = ne     e S = I 0 токи на зонды. При
                       πM              4    πm
U = 0 B принимаем также U 1 ,U 2 > 0 , U 1 + U 2 = U . В наиболее простом случае
                                                                               U
ионного насыщения ( I i 0 ≠ f (0) или S ≈ S 0 ) из (5) получаем J = J 0 arcth      (6).
                                                                              2θ e




            Рис. 3. Вольтамперные характеристики ( S S = 1 , S S > 1 )
                                                      0         0


     Практический способ определения θ e по токам излома характеристики
показан на рисунке 2.1.
     Реально ионный ток не достигает полного насыщения. Тогда считают, что
при U > (3 ÷ 4)θ e зондовый ток, в основном ионный (рис.2.2), и
экстраполируют последний в область U < (3 ÷ 4)θ e . В случае, если ионный ток
насыщения линейно зависит от U , что подтверждается на практике, формула
(6) принимает вид
                                                                  U
                                I − I 0 (1 + α v ) = I 0 arcth                     (7),
                                                                 2θ e
где коэффициент       α дает скорость роста тока насыщения. Простой расчет
                                          v*
показывает, что в этом случае также θ e =    (рис.2.2).
                                          4


   8. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ПО
    ИЗМЕНЕНИЮ ПОТЕНЦИАЛА И КОНЦЕНТРАЦИИ ПЛАЗМЫ В
                   АМБИПОЛЯРНОМ ПОЛЕ
    Особенность приведенного способа измерения                      θe   состоит в том, что
электронная температура измеряется в диапазоне энергий U n ± θ e , т.е. от 15эВ
до 25эВ при θ e ≅ 5эВ          или, как говорят, на хвосте максвелловского

Страницы