АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

ВВЕДЕНИЕ. Электрическим зондом называется электрод малых размеров, помещенный в плазму и используемый для определения ее локальных характеристик

Электрическим зондом называется электрод малых размеров, помещенный в плазму и используемый для определения ее локальных характеристик. Напряжение на зонд подается относительно опорного электрода, который, как правило, находится под потенциалом земли. Опорным электродом может быть анод или катод разрядной трубки, металлическая стенка разрядной камеры или специально введенный дополнительный электрод. Конструкция и условия работы зонда рассчитаны на то, что в нем под воздействием плазмы генерируется вторичный сигнал, несущий искомую информацию об объекте. Измеряется именно вторичный сигнал, а информацию о соответствующих параметрах получают отсюда на основе модели работы зонда данного типа. Следовательно, достоверность и точность информации зависят от адекватности используемой модели. Разработка моделей для разных типов зондов и разных условий работы активно продолжается. Главное преимущество зондовых контактных методов – локальность измерений, главный недостаток – возмущение плазмы. Зонд применим, если обусловленное им возмущение достаточно слабо или может быть адекватно учтено и выделен сигнал, отвечающий невозмущенной плазме.

Именно локальность измеряемых характеристик является главным и неоспоримым достоинством зондового метода. Другим его преимуществом является простота используемой аппаратуры, что позволяет быстро и без высоких затрат получить результат. И, наконец, число измеряемых параметров и диапазоны их измерений столь велики, что не имеют аналогов среди других методов диагностики. Например, по давлению область применения зондов простирается от 10^–5 до 10³ Тор при концентрации заряженных частиц – от 10⁷ до 10¹⁵ см^-3. Сумма этих качеств обеспечивает востребованность метода с начала изучения газоразрядной плазмы по настоящее время.

Однако при всей своей простоте теория их очень сложна. Трудности обусловлены тем, что зонды служат границей плазмы, а вблизи границ уравнения движения плазмы меняют свой вид. В частности, условие квазинейтральности плазмы не выполняется вблизи границы; там возникают объемные слои пространственного заряда и, следовательно, могут существовать большие электрические поля. Достаточно строгое описание возможно только для бесстолкновительной плазмы в отсутствие магнитного поля. В других режимах физика взаимодействия плазмы с зондом меняется и здесь уже приходится пользоваться феноменологическими моделями, основанными, тем не менее, на точных теориях.

Ниже рассмотрен классический случай применения зонда в слабоионизованной плазме разряда Пеннинга. Особенностью такой плазмы является сильная замагниченность электронов наряду с ВЧ колебаниями потенциала пространства, обусловленными раскачкой неустойчивостей в анодном слое, что несколько затрудняет проведение и интерпретацию измерений. Тем не менее, в процессе выполнения работы студент знакомится с аппаратурой и обоснованием метода, получает и анализирует экспериментальные результаты, на базе которых определяет основные параметры плазмы разряда Пеннинга.

Дата добавления: 2015-09-18 | Просмотры: 497 | Нарушение авторских прав