等離子體濃度實時診斷技術(shù)研究.pdf

1、科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，讓人們對等離子體越來越熟悉。由于等離子體具有電子濃度高，電離度高，無電極污染，并且能夠工作在很寬的氣壓范圍等優(yōu)點，近年來，等離子體技術(shù)已經(jīng)在化學(xué)氣相沉積，等離子體隱身，等離子體表面處理等領(lǐng)域得到了前所未有的發(fā)展。在特定的應(yīng)用領(lǐng)域中，對等離子體的參數(shù)要求是不同的，為了能夠準確地應(yīng)用等離子技術(shù)，必須準確掌握等離子體電子濃度，離子濃度，能量分布，頻率特性等參數(shù)特性。
　　等離子體診斷就是在特定的環(huán)境中，應(yīng)用特定的診斷

2、方法測量出目標等離子體的特性參數(shù)。目前，全世界用于診斷等離子的方法主要分為非接觸式診斷和接觸式診斷，其中非接觸式診斷適用于高溫等離子體診斷，而接觸式診斷適用于低溫等離子體診斷。本課題中的等離子體源為氙燈裝置，由于氙燈點亮后，燈管溫度很高，等離子體為兩極之間產(chǎn)生的高溫電弧，電弧溫度可達5000K左右。因此，本課題采用非接觸式測量，綜合比較各種等離子體診斷方法，最終確定準光腔測量法對等離子體進行診斷。
　　準光腔是一種品質(zhì)因數(shù)極高的測

3、試裝置，且具有便于加工，穩(wěn)定性好，成本低等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于微波及毫米波測試領(lǐng)域。本課題旨在設(shè)計一套高精度的準光腔等離子體診斷系統(tǒng)，并且應(yīng)用于8mm和3mm兩個頻段的等離子體診斷研究。本文首先對等離子體基礎(chǔ)進行學(xué)習(xí)，研究了等離子體的不同參數(shù)的物理意義，推導(dǎo)了不同參數(shù)之間的關(guān)系。其次分析了準光腔腔內(nèi)的場分布及能量分布與準光腔結(jié)構(gòu)尺寸的關(guān)系，按照項目要求研制了8mm和3mm共用的準光學(xué)諧振腔，設(shè)計了準光腔耦合裝置和氙燈移動平臺。然后對準光腔