朗缪尔三探针方法脉冲火花放电等离子体诊断

根据强流脉冲电子束源结构及性能优化需求,准确测量脉冲等离子体的分布规律十分重要。基于脉冲火花放电等离子体产生机制和朗缪尔三探针工作原理,设计探针结构和诊断电路参数,满足空间分辨率7.5 mm^(3)。通过数字示波器采集存储原始测量信号,利用Matlab软件编写数据处理程序,可计算得到电子温度和电子密度,其时间分辨率为0.04μs。将探针置于束源出口位置进行测量,对应真空度7.0×10^(-3)Pa和放电电压8000 V条件下,等离子体峰值电子温度为3.8 eV,电子密度为4.0×10^(18)m^(-3)。在不同放电条件下测量,发现等离子体的电子温度随工作气压增大而减小,电子密度与之相反,提高放电电压时,电子温度和电子密度均出现增大,符合理论分析和实验规律。因此,本文所研制的诊断系统满足脉冲放电等离子体测量要求。

超高速碰撞2024-T4铝靶产生的膨胀等离子体云的电磁特性

针对超高速碰撞产生的瞬态等离子体的特点,利用建立的扫描朗缪尔探针、朗缪尔三探针诊断系统及线圈系统,测量了超高速碰撞喷出物产生的膨胀等离子体云中等离子体的特征参量和磁感应强度。在传感器布局和方位角固定的前提下,进行了2种碰撞速度、相同入射角度条件下2024-T4铝弹丸超高速碰撞2024-T4铝靶产生的膨胀等离子体云电磁特性的实验室测量。实验结果表明,碰撞产生的等离子体的平均电子温度为0.4～0.9eV,电子密度在1012 cm-3量级,线圈的磁感应强度幅值为10～20nT。通过数据处理,获得了2种实验条件下整个物理过程在给定探针、线圈位置处等离子体的电子温度、电子密度和磁感应强度与碰撞速度的关系,并对扫描朗缪尔探针和朗缪尔三探针的测量结果进行了比较。