基于射频放电一维模型的等离子体诊断

为深入研究磁流体效应机理,采用阻抗测量的方法,通过对放电波形的处理,得到放电电压幅值、电流幅值及相位角,依据射频放电一维模型建立等效放电电路,对等离子体参数进行诊断。研究表明,采用半峰值法能够精确读取电压电流幅值及相位角;同轴电缆的容性作用对射频放电电路结构有很大影响;在压力P=1 500 Pa,放电频率f=6.2 MHz的静止条件下,电容耦合射频放电等离子体的电导率约为4×10-3 S/m,电子数密度在1016 m-3量级,电导率随着负载功率增大而增大,随磁感应强度变化呈"V"形变化,在磁感应强度较小时,电导率随磁感应强度增加减小,磁感应强度较大时,随磁感应强度增大而增大;电子数密度随着负载功率和磁感应强度增加而增大。

郎穆尔探针低温低压等离子体诊断

基于Orbital Motion Limit(OML)离子收集理论,建立了等离子体参数与朗缪尔探针电流、电压之间的函数关系。将MATLAB作为编程工具,编制计算程序,采用多重滤波方法消除朗缪尔探针对等离子体产生的干扰。分析不同滤波方法对探针电流、电子电流、电子电流的一阶和二阶微分等朗缪尔探针诊断数据滤波的影响,与自行设计的数字实验结果进行对比,选择最优滤波方法,以提高朗缪尔探针的诊断精度。

激光诱导荧光在低温等离子体诊断中的应用

激光诱导荧光技术(LIF)应用到等离子体中已经有超过20年的历史,在等离子体处理中的应用也已经持续了十多年。激光诱导荧光系统可以用于刻蚀、溅射以及薄膜沉积等离子体源的诊断研究。离子密度和速度分布及对流、传播参数等,都可以用LIF直接测量或间接计算得到。LIF可以得到时间分辨和空间分辨的离子分布方程,可用于等离子体热力学和等离子体迁移的研究。

双层辉光离子渗金属技术等离子体诊断初探

利用朗谬尔静电探针技术对双层辉光离子渗金属的等离子体参数进行了初步诊断．结果表明，等离子体电位和电子温度随气压的升高平缓下降，而等离子体密度则随气压的增加而提高，等离子体电位和电子温度均随源极电压和工件阴极电压的增加而降低．在适当的工艺条件下，源极和阴极之间产生了不等电位空心阴极效应，等离子体密度从１０１０数量级增加到１０１２ｃｍ－３．

应用于ICF等离子体诊断系统的长焦深光学元件设计

针对惯性约束聚变激光等离子体诊断系统的特殊需求．提出采用对数型轴锥镜来实现长焦深功能，并采用超高斯边缘匀滑、中心切趾及选择合适的器件参数等方法优化了长焦深器件的性能。模拟实验证明，为了得到满足要求的长焦深、小焦斑、小旁瓣和均匀的轴上及横向光场分布的聚焦光束，对数型轴锥镜的焦深应为3～5mm；元件中心须采用切趾，而且切趾半径应为15～60mm；元件边缘宜采用5阶超高斯匀滑。设计出焦深长达3mm、轴上光强均匀、旁瓣峰值小于中心强度的2％且横向光斑较均匀的长焦深器件，可以满足激光等离子体诊断的要求，并用菲涅耳衍射积分对该元件光场的模拟实验验证了该方法的可行性。

朗谬尔探针用于VAC等离子体诊断的初步研究

简要分析了朗谬尔（Ｌａｎｇｍｕｉｒ）探针用于真空电弧镀膜（ＶＡＣ）等离子体诊断的可行性及理论适用性问题．介绍了一种可用于ＶＡＣ等离子体在线监测的探针诊断系统，并利用此系统分析了不同工艺参数下等离子体参数的变化．

激光产生的高温高密度等离子体诊断技术——我院在这一领域工作的进展

本文强调了诊断技术在激光产生的高温高密度等离子体物理研究中的作用,简介了我院在该领域中诊断技术方面做过的工作和今后的设想。

等离子体诊断用多层膜X射线成像光学研究进展

发展精密X射线诊断技术对于惯性约束聚变(ICF)物理过程的研究具有重要意义。本文对同济大学精密光学工程技术研究所在高性能多层膜掠入射X射线光学方面的最新进展进行了较全面的介绍。针对ICF高时空分辨、能谱分辨和高集光效率诊断需求,从多通道掠入射X射线成像技术、多层膜掠入射X射线成像技术及应用效果几个方面,对目前研究进展进行了系统介绍。在多通道掠入射X射线成像方面主要介绍高分辨多通道KB成像系统及其高精度在线装调技术。在实现空间分辨优于5μm、十六通道成像的基础上,采用“物-诊断物镜-像”的高复位精度集成指示技术,有效保障了多通道KB系统的装置应用效果。在多层膜掠入射X射线成像方面,本文主要介绍多层膜分光器件的能谱调控和制备技术以及系统的精密瞄准技术。目前,多套基于多层膜阵列器件的多能谱X射线诊断设备已在激光装置上得到广泛应用,空间分辨率在3~5μm,诊断能点达到4个,技术指标显著优于国外同类器件,为国内ICF诊断提供了有力支撑。

微波共振探针及其在等离子体诊断中的应用

介绍了能够测量稳定和时变等离子体电子密度的微波共振探针,给出了其工作原理和在测量稳定、时变和瞬态等离子体电子密度中的应用。分析了传输模式和反射模式的工作过程及对测量范围、测量精度和空间分辨率等影响因素。结果表明,选用较长的探针有利于提高电子密度的测量范围和精度;选用的微波扫频源高端频率越高,频率分辨率越高,则电子密度的测量范围越大,测量精度越高。理论分析得出系统可测量的电子密度约为1.37×108～4.1×1011cm-3。

等离子体诊断仿真实验设计

用FlashMX制作了静电探针法诊断等离子体参数的远程仿真实验,设计了能独立操作并相互关联的实验仪器,提供了接近真实的操作界面,实现了等离子体有极放电、单探针诊断和双探针诊断的实验仿真.

CCD技术在HL1M等离子体诊断中的应用

描述了CCD相机在HL 1M装置上的应用。报告了中性束、分子束、弹丸注入和激光吹气实验的布置、拍摄的图象和一些实验结果。对实验现象作了解释。

基于LabVIEW的集成式多探针等离子体诊断系统

为了提高电推进羽流诊断自动化程度,解决传统等离子体诊断方法测试周期长、精度低和数据处理复杂等问题,以LabVIEW为开发平台研制了一种电推力器羽流自动诊断系统。该系统集成了Langmuir单探针、Langmuir双探针、RPA离子能量分析仪和法拉第筒等几种常见静电探针,可通过软件实现不同探针的选择切换,扫描电源波形控制、电流及电压信号采集、曲线降噪与滤波、数据处理及计算结果显示和保存等功能。与传统逐点手动方法相比,该系统显著地提高了等离子体羽流诊断的速度和精度。

大气压非平衡等离子体诊断:激光诱导荧光

大气压非平衡等离子体由于在生物医学、环境治理、材料加工等领域具有广泛应用价值,近来受到了极大的关注。而等离子体中各种活性粒子在这些应用中往往扮演着重要的角色,因此对各种活性粒子浓度的诊断是推进其应用的关键。文中针对大气压非平衡等离子体诊断中的一种重要的诊断方法,即激光诱导荧光方法进行了较为详细的评述。首先对激光诱导荧光的基本原理、实验装置进行了系统的介绍。并给出了单光子和双光子激发的绝对密度标定方法和实验案例。针对常见的OH、NO、O、N等活性粒子,分析讨论了不同等离子体源条件下的分布特性。最后根据激光诱导荧光技术的特点和研究现状,分析讨论了未来的研究方向。

用于激光等离子体诊断的滤波-差分硬X光谱仪

介绍了利用滤片和 Si半导体探测器差分阵列组合的硬 X光谱仪的工作原理、结构性能和测谱特点。给出

大气压非平衡等离子体诊断:激光散射

大气压非平衡等离子体在表面改性和杀菌消毒等领域等具有广泛的应用。为了增强对其物理机制的理解,电子数密度和温度、气体动力学温度和分子转动温度等关键参数的测量必不可少。激光散射是对这些参数进行诊断的常用技术,该文将针对大气压非平衡等离子体诊断中的激光散射诊断进行了较为详细的评述。首先对瑞利散射、汤姆逊散射和拉曼散射这3种类型的激光散射进行了基本的介绍,推导了相应的计算式。随之总结归类了目前已报道过的3种的散射诊断策略,分别为:三光栅光谱仪、布拉格光栅滤波器和物理掩膜结合单光谱仪结构,并对这3种诊断策略的优缺点进行了归纳。分析讨论了近些年散射诊断应用在大气压非平衡等离子体中的研究成果,讨论了激光散射的研究方向。基于此凝练了激光散射在大气压非平衡等离子体中实现成功诊断的核心技术问题,这对拓展激光散射在等离子体诊断中的应用范围具有一定的指导意义。

利用发射光谱进行常压介质阻挡放电等离子体诊断及其在材料表面改性上的应用(英文)

使用介质阻挡放电光谱诊断装置,对常压介质阻挡放电在材料改性过程中的等离子体发射光谱进行测量,记录和比较了空气、氦气和氩气常压介质阻挡放电等离子体发射光谱,并运用氩元素谱线的相对强度来诊断电子温度等物理参量,以达到对材料表面改性过程的实时监控。

四极质谱计用作等离子体诊断时的几个问题

四极质谱计用于等离子体诊断时常常面临质谱计工作上限问题和四极质谱计离子源所产生的本底组分分压强导致测量结果有较大误差的问题 ;为使四极质谱分析能作为等离子体诊断的常规手段 ,必须拓展四极质谱计测量上限和分析离子源产生的附加本底的特点并加以扣除 。

PECVD系统的等离子体诊断及DLC膜的结构和性能研究

类金刚石碳膜以其优异的性能,诸如高电阻率、高硬度、低摩擦系数、良好的光学特性等显示出良好的应用前景,越来越受到人们的关注。本文首先利用朗谬耳探针对基底附近的等离子体特性进行了诊断,考察了离子电流密度与脉冲电压和工作气压的关系。然后在不同的气体比例下成功的制备出了DLC薄膜。采用拉曼光谱仪、原子力显微镜、纳米压痕仪等设备对薄膜的相结构、表面形貌和机械性能进行了综合分析,并研究了镀膜工艺与薄膜特性的关系。

等离子体诊断中扫描电压源的研制

详细叙述了扫描电压源的硬件和软件组成,并通过采用PCI-6251数据采集卡、PA93功率放大电路和虚拟仪器软件LabVIEW及工控机相结合,突破了关键技术,成功研制了一套扫描电压源并应用于等离子体诊断,使整个测试过程非常快,可以在秒级的时间内完成,相对于手动测试,该实验得到的数据更为精确,实时获得了等离子体的伏安(I-V)特性曲线和数据处理结果。

一种简单的辉光放电等离子体诊断方法

以碰撞为能量交换机制,按局部热力学平衡近似处理低气压等离子体,并考虑辉光放电二极之间的电位分布,得到了电子密度与气体压力的关系和电子温度与电场强度的关系。提出了一种利用压强、电压和电流就获得电子温度和密度的诊断方法。用Langmuir探针方法验证了获得的结果。