朗缪尔探针

摘要： 为了准确测量钨材料和氧化铝材料在高温下的热导率,对样品的密度、比热和热扩散系数进行了测量并评估了数据的准确性和重复性,分析了样品的理论比热、差式扫描量热法(DSC)比热和激光导热仪(LFA)比热对热导率计算的影响.结果表明:不论是DSC法还是LFA法,钨材料的比热数据均会导致其热导率产生较大的偏差,故在计算其热导率时可代入理论比热进行计算;通过DSC法测量得到的氧化铝陶瓷的比热较为准确,且可以提高热导率数据计算的准确性.

摘要： 根据ITER诊断测控需求和控制、数据访问和通信(CODAC)设计规范,偏滤器朗缪尔探针系统使用企业建模工具(EA平台)进行仪器和控制建模设计。参照中央控制系统自动化运行和控制流程,完成了探针测控系统在等离子放电模式下运行流程的逻辑分层,具备数据采集、探针驱动电源管理、机柜健康监测、EPICS通讯等基本功能,实现了系统软硬件架构和与CODAC集成的初步设计。

摘要： 火星是太阳系的行星之一,研究其磁场、大气、气候、构成以及地形地貌将有利于空间资源的开发和利用。CO_(2)是火星大气的主要成分,以CO_(2)为工质的电推进技术的研究对火星探测以及更远距离的深空探测具有重要意义。开展了CO_(2)射频离子推力器离子源点火试验;使用朗缪尔探针诊断腔体内的等离子体参数,并将其和地面试验中常用的Ar工质下的结果进行对比;研究了射频功率对CO_(2)工质腔内等离子体参数的影响;对推力器离子源栅极施加直流电压,进行离子束流引出试验,分析了屏栅电压、射频功率、工质流量和栅极透明度对推力器离子源栅极电流参数的影响。

摘要： 用HL-2A装置下偏滤器室内的红外测温系统和靶板朗缪尔探针系统分别测量了HL-2A偏滤器靶板上的等离子体沉积功率分布,并进行了对比分析。对HL-2A外偏滤器靶板热流的径向和环向沉积结构分布特征的分析表明,HL-2A装置上靶板热流在径向上基本上呈指数衰减分布,其衰减长度在5~7mm左右。

摘要： 设计了一套朗缪尔探针诊断系统用于射频负离子源中等离子体参数的诊断。在测试平台上对探针进行了测试,获得了探针的V-I特性曲线,由此得到了等离子体的电子密度分布和电子温度分布,并与微波干涉仪(MWI)的测量结果进行了对比,结果表明该探针的诊断结果可以反映等离子体参数的变化。

摘要： 激光作用锡靶等离子体极紫外光转换效率与等离子体特性密切相关.为了对等离子体特性进行诊断,设计了一种用于激光等离子体诊断的朗缪尔探针,取得了不同激光能量下产生的锡等离子体电子温度与电子密度的时间演化.结果表明,能量为58.1mJ的激光产生的等离子体峰值电子密度约为4.5×1011 cm-3,最大电子温度为16.5eV,均随激光能量减少而降低,与发射光谱法所测的电子温度演化趋势一致.该研究为激光等离子体极紫外光源提供了一种新的简单快速诊断方法,有利于对激光等离子体的极紫外光源的参量进行优化.

摘要： 准确的等离子体参数信息对射频离子源的研制十分重要,为获得这些关键参数,需要借助朗缪尔探针作为研究手段。研究利用COMSOL软件作为研究平台,建立射频离子源的几何模型,并加入探针作为变量,通过仿真模拟得到不同功率下的电子密度、电子温度分布,通过对比有、无探针加入的情况下所得参数的变化趋势,来分析朗缪尔探针对射频离子源的扰动情况。研究结果表明,探针放入等离子体后,会对等离子体产生扰动,等离子体放电中心向右偏移大于1 cm。该研究结果为射频离子源的设计以及朗缪尔探针的测量分析提供了参考。

摘要： 实验通过朗缪尔探针辅助激光诱导解离技术对27.12 MHz驱动的不同含氧量条件下容性耦合Ar等离子体进行了诊断研究.通过质量流量计改变通入Ar与O2的流量以得到不同含氧量的等离子体.结果表明,由于氧气的分解吸附反应需要消耗电子,致使朗缪尔探针测得的电子能量概率函数(EEPF)的中能部分随着含氧量的上升而下降.射频输入功率增加时电子密度的上升引起了电子-电子碰撞热化,从而使EEPF由Druyvesteyn分布向麦克斯韦分布转变.在功率电极附近,由于鞘层边界附近的电子氧气分子碰撞时的分解吸附反应使得鞘层区附近的负离子密度较高.另外,负离子密度沿着轴向呈现勺型分布的特征.这主要是由于负离子在双极电场作用下向等离子体放电中心扩散的过程中所存在的负离子产生与损失的反应过程导致.

摘要： 针对国际热核聚变实验堆偏滤器朗缪尔探针的绝缘部件尺寸小、脆性高、机加工性能差等特点,以高纯超细氧化铝粉为原料,采用粉末注射成形工艺制备高纯氧化铝陶瓷管,并对其物相组成、微观组织、热学和电学性能进行表征和分析.结果表明,高纯氧化铝陶瓷管中氧化铝的质量分数达到99.99％,主晶相为α-氧化铝,晶粒规则,结构致密,具有优良的热导率、抗热冲击性能和电性能.

摘要： 本文依托四川大学直线等离子体装置(SCU-PSI)产生高通量氢等离子体,采用朗缪尔探针对氢等离子体特性进行诊断,研究了氢等离子体特性随放电电流、气体流量等输入条件的演变规律;并利用调控产生的氢等离子体对纯钨进行了相应的辐照研究.实验结果显示,在磁场0.1～0.2 T、气流量1000～2200 sccm和电流180～228 A范围内,氢等离子体通量密度、热负荷密度及电子密度、温度等参数与磁场和电流呈正相关关系,而与气体流量呈负相关关系.在该范围内,最高等离子体密度达到2.6×1019 m-3,等离子体通量达到8.8×1022 m-2·s-1,热负荷达到6.5×104 W/m2.利用调控产生的等离子体对纯钨样品进行初步辐照实验,结果显示随着入射等离子体特性的不同,样品表面出现不同程度的尺寸和密度不均匀颗粒状辐照损伤结构,并且颗粒尺寸随氢等离子体离子通量的增加而增大.本文结果显示SCU-PSI可以产生理想的氢等离子体环境,因此可以作为未来聚变领域,研究氢等离子体和托卡马克装置面向等离子体材料钨以及相应结构材料相互作用的有效实验装置.

摘要： 本文针对佳拉洁雅磁阱,选用朗缪尔探针分别测量磁阱空间等离子体的密度、温度.选用LabVIEW作为本文数据采集系统的软件开发平台,进行编程以实现流程.根据磁阱相关参数的探针测量原理,编写适用于本系统的LabVIEW数据采集程序.设计了由数据采集、数据处理与显示、数据存储组成的LabVIEW高速数据采集系统.

摘要： 本文主要介绍了基于探空火箭的有效载荷朗缪尔探针，及相关主要探测结果。该探测载荷为我国自主研发，填补了我国在电离层就位探测领域的空白。目前为止，已成功进行了两次探空火箭的探测:即子午工程首枚探空火箭caoll年5月7日在中国海南成功发射)和“空间环境垂直探测试验”第一发探空火箭(2013年4月5日在中国海南成功发射)。

摘要： ITER(国际热核聚变实验堆)偏滤器朗缪尔探针是测量靶板附近的等离子体温度、密度和离子流通量,并诊断偏滤器靶板等离子体运行模式的诊断装置.与偏滤器相同,该探针属ITER聚变堆中面向等离子体的部件,工作于恶劣的热核聚变反应条件并承受最大的热流密度,使用ANSYS软件对偏滤器探针进行热分析,并对不同模型进行对比,获得了探针热力学工况的基本特点,可为ITER偏滤器朗缪尔探针的工程设计提供参考.

摘要： 电磁监测试验卫星是按照国务院发布的《国家防震减灾规划(2006-2020)》提出的天地一体化地震立体监测网络发展的要求,发展天基地震监测手段的第一步.该卫星是中国首颗用于电离层特性及电离层地震电磁效应研究的空间探测卫星,是中国地震立体观测体系的第一个天基平台.其轨道高度为500km左右,其主要科学目标是获取全球电磁场、等离子体、高能粒子观测数据,提取地震电磁信息,研究大震短临预测新方法,探索地震发生机制,为地震预报实现突破提供基础.朗缪尔探针在轨探测获得的电子密度、温度信息可以与等离子体分析仪载荷获得的离子密度、温度信息进行比对分析，形成全面的空间等离子体信息。同时，朗缪尔探针在轨数据和电场仪、磁强计等载荷获得的其它空间电磁信息，并结合全球地震数据进行综合研究，将为中国的地震立体观测以及探索大地震短临预测提供新的方法。

摘要： 宇宙日地空间、行星际空间等均充满了等离子体,如太阳风、地球电离层、火星电离层等.尤其是地球电离层等离子体能够迅速响应空间磁暴、亚暴等空间天气事件,甚至与地球火山、地震等活动存在耦合机制.基于这些特征,空间等离子体的探测为实现空间天气的观测提供了途径.在空间等离子体探测领域,朗缪尔探针和等离子体分析仪是十分有效的探测技术,二者互为补充,可以实现空间等离子体的全面探测.其中,朗缪尔探针可以就位测量空间等离子体的电子密度、电子温度等特性参数.等离子体分析仪可以就位测量空间等离子体的离子密度、离子温度、离子漂移速度和离子成分等特性参数.朗缪尔探针和等离了体分析仪通过探测卫星轨道空问电离层的等离了体特征参数，提供空问等离了体环境的实时变化，可以为电离层科学研究及建立新的电离层模型提供数据积累，也提供了空间天气观测的新技术和新方法。

摘要： 开发了一个朗缪尔探针等离子体诊断系统对PECVD真空镀膜机进行了等离子体参数诊断。该镀膜机内的等离子体是电容偶合激发方式的氩等离子体,激发源为射频电源(13.56MHz)。在射频功率为40瓦到140瓦的范围内,使用该朗缪尔探针对镀膜机中氩等离子体的参数(等离子体密度和电子温度)进行了诊断分析。结果表明：电子温度在2.7eV和6.4eV之间,并且随着射频功率的增加而降低。而等离子体的密度在8×1016m-3到0.85×1015m-3的范围随着射频电源的增加而增加。

摘要： 本文首先阐述了利用Langmuir探针诊断等离子体参数的基本原理,然后对由激波管产生的高温等离子体进行了密度诊断,通过合理设置测试参数,实时得到了较为完整的等离子体伏安特性曲线与密度参数等.将Langmuir探针直接诊断结果与采用伏安特性曲线后处理的结果及本文实验提供的参考数据进行比较,三者较为接近,误差在可接受范围内,因此验证了采用本实验装置诊断等离子体的可靠性和正确性.为高温高密度等离子体的研究提供一种有效的诊断手段.

摘要： 本文首先阐述了利用Langmuir探针诊断等离子体参数的基本原理,然后对由激波管产生的高温等离子体进行了密度诊断,通过合理设置测试参数,实时得到了较为完整的等离子体伏安特性曲线与密度参数等.将Langmuir探针直接诊断结果与采用伏安特性曲线后处理的结果及本文实验提供的参考数据进行比较,三者较为接近,误差在可接受范围内,因此验证了采用本实验装置诊断等离子体的可靠性和正确性.为高温高密度等离子体的研究提供一种有效的诊断手段.

摘要： 本文首先阐述了利用Langmuir探针诊断等离子体参数的基本原理,然后对由激波管产生的高温等离子体进行了密度诊断,通过合理设置测试参数,实时得到了较为完整的等离子体伏安特性曲线与密度参数等.将Langmuir探针直接诊断结果与采用伏安特性曲线后处理的结果及本文实验提供的参考数据进行比较,三者较为接近,误差在可接受范围内,因此验证了采用本实验装置诊断等离子体的可靠性和正确性.为高温高密度等离子体的研究提供一种有效的诊断手段.

摘要： 本文首先阐述了利用Langmuir探针诊断等离子体参数的基本原理,然后对由激波管产生的高温等离子体进行了密度诊断,通过合理设置测试参数,实时得到了较为完整的等离子体伏安特性曲线与密度参数等.将Langmuir探针直接诊断结果与采用伏安特性曲线后处理的结果及本文实验提供的参考数据进行比较,三者较为接近,误差在可接受范围内,因此验证了采用本实验装置诊断等离子体的可靠性和正确性.为高温高密度等离子体的研究提供一种有效的诊断手段.

摘要： 本发明提供了一种朗缪尔探针、朗缪尔探针检测系统及检测方法，涉及电推力器真空羽流参数检测设备技术领域；包括探针、限位外壳、滑动内壳和转轴；探针的第一端穿出滑动内壳的第一端，第二端与转轴连接；限位外壳固定不动，所述滑动内壳的第一端穿出限位外壳的第一端，限位外壳限制所述滑动内壳绕轴向转动；滑动内壳的内侧壁与转轴的外侧壁螺纹连接；转轴沿轴向固定，转轴转动带动滑动内壳沿轴向相对于所述限位外壳滑动；本发明能够无需移动探针即可实现探针长度的改变，确保了探针位置的准确性，保证空间精度，并且不会给流场带来干扰，提高测量的准确性。

摘要： 本发明提供了一种圆柱形朗缪尔探针、探针组件及等离子羽流流场探测系统，涉及等离子体探测的技术领域。本发明提供的圆柱形朗缪尔探针包括：钨杆针体、护套筒体和空心锁紧杆；护套筒体和空心锁紧杆均由绝缘材料制成；钨杆针体的一端设置有针体连接柱；钨杆针体从护套筒体的第一端穿出，护套筒体中设置有与针体连接柱配合的针体定位腔；空心锁紧杆上设置有供线缆穿出的线缆通孔；空心锁紧杆插入护套筒体的第二端，并可推动针体连接柱与针体定位腔的端面抵接；空心锁紧杆与护套筒体锁紧连接。通过本发明提供的圆柱形朗缪尔探针，缓解了现有技术中的朗缪尔探针所存在的测量结果易受到干扰，测量精度较低的技术问题。

摘要： 本发明提供了一种朗缪尔探针、朗缪尔探针检测系统及检测方法，涉及电推力器真空羽流参数检测设备技术领域；包括探针、限位外壳、滑动内壳和转轴；探针的第一端穿出滑动内壳的第一端，第二端与转轴连接；限位外壳固定不动，所述滑动内壳的第一端穿出限位外壳的第一端，限位外壳限制所述滑动内壳绕轴向转动；滑动内壳的内侧壁与转轴的外侧壁螺纹连接；转轴沿轴向固定，转轴转动带动滑动内壳沿轴向相对于所述限位外壳滑动；本发明能够无需移动探针即可实现探针长度的改变，确保了探针位置的准确性，保证空间精度，并且不会给流场带来干扰，提高测量的准确性。

摘要： 本发明公开了朗缪尔探针、朗缪尔探针诊断系统及其诊断方法，涉及等离子体技术领域。根据本发明提供的朗缪尔探针，包括收集器、导电式螺杆引线、陶瓷护套以及六角螺母；所述导电式螺杆引线拧入所述收集器内与所述收集器连接，所述陶瓷护套套设于所述导电式螺杆引线上，且一端部与所述收集器抵接，所述六角螺母与所述导电式螺杆引线螺接、且与所述陶瓷护套另一端部抵接；该朗缪尔探针能够避免引线与等离子体接触，消除引线干扰，减少测量误差。

摘要： 本发明公开了朗缪尔探针、朗缪尔探针诊断系统及其诊断方法，涉及等离子体技术领域。包括收集器、导电式螺杆引线、陶瓷护套以及螺母；收集器包括呈圆柱形的第一子收集器以及呈圆柱形的第二子收集器；第一子收集器的直径大于第二子收集器的直径、且第一子收集器与第二子收集器为同心结构，第一子收集器与第二子收集器一体成型；导电式螺杆引线拧入第二子收集器内与第二子收集器连接，陶瓷护套呈凸台形、且套设于第一子收集器的侧面以及第二子收集器的侧面、且与第一子收集器以及第二子收集器过盈配合；六角螺母与导电式螺杆引线螺接、且与陶瓷护套抵接；该朗缪尔探针能够防止探针侧面收集粒子，减少探针收集面积，提高测量精度。

摘要： 本发明提供了一种圆柱形朗缪尔探针、探针组件及等离子羽流流场探测系统，涉及等离子体探测的技术领域。本发明提供的圆柱形朗缪尔探针包括：钨杆针体、护套筒体和空心锁紧杆；护套筒体和空心锁紧杆均由绝缘材料制成；钨杆针体的一端设置有针体连接柱；钨杆针体从护套筒体的第一端穿出，护套筒体中设置有与针体连接柱配合的针体定位腔；空心锁紧杆上设置有供线缆穿出的线缆通孔；空心锁紧杆插入护套筒体的第二端，并可推动针体连接柱与针体定位腔的端面抵接；空心锁紧杆与护套筒体锁紧连接。通过本发明提供的圆柱形朗缪尔探针，缓解了现有技术中的朗缪尔探针所存在的测量结果易受到干扰，测量精度较低的技术问题。

摘要： 本发明提出了柱状朗缪尔探针以及适用于低密度等离子体的测量方法，探针包括：金属传感器、绝缘垫片、传感器保护管、探针绝缘支架、传感器主导线以及保护管辅导线；所述金属传感器的下方为传感器保护管，所述金属传感器和传感器保护管之间设置有绝缘垫片；所述金属传感器的末端连接传感器主导线，所述传感器主导线依次穿过绝缘垫片和传感器保护管并与探针外部电路相连；所述传感器保护管的末端连接保护管辅导线，并与探针外部电路相连；所述传感器保护管下方的部件为中空圆柱形的探针绝缘支架，所述保护管辅导线及传感器主导线均穿过探针绝缘支架。利用该探针测量得到的等离子体电子温度和电子密度等参数是准确可靠的。

摘要： 本发明公开了一种适用于朗缪尔探针的多功能测量电路及其控制方法，所述电路至少包括朗缪尔探针、多个继电器开关以及控制模块；第一朗缪尔探针的输出端与第一电压取样模块的第一端连接，第一电压取样模块的第二端与第二电压取样电路的第一端连接，第二电压取样电路的第二端与第二朗缪尔探针的输出端连接；第一电压取样模块的第一端还与电流取样模块的第一端连接，电流取样模块的第二端与扫描电源或稳压电源连接；控制模块与每一继电器开关连接，用于控制每一继电器开关的通断，以使所述电路能够切换至不同的电路模式。本发明能够根据探针数量和测量需求自动切换至对应的电路模式，有效提高了测量电路系统的运行效率，节省了维护成本和时间。

摘要： 本发明公开了一种基于朗缪尔探针闭环控制的等离子体电源，其包括脉冲电源、直流电源、控制单元以及朗缪尔探针；控制单元的信号输入及调解模块分别与脉冲电源的IGBT斩波模块之输出端、直流电源的IGBT开关模块之输出端以及朗缪尔探针连接；移相PWM输出模块分别与脉冲电源的第一逆变模块和直流电源的第二逆变模块连接，PWM输出模块分别与脉冲电源的IGBT斩波模块和直流电源的IGBT开关模块连接。本发明主要解决PVD镀膜真空室内的负载变化没有实时反馈给等离子体电源的问题；本发明形成闭环控制，实时调整脉冲电源和直流电源的输出，其控制精度高，保证了PVD镀膜过程的高质量及稳定进行。

摘要： 本发明提出了一种加装了补偿电极的朗缪尔探针及探测方法，包括收集电极、补偿电极和探针底座；所述补偿电极，为敷盖在探针底座上的金属导电电极，补偿电极的背面引出第二导线；本发明在传统朗缪尔探针的安装底座上加装一个金属电极，并且在此金属电极上施加一个负偏压，使其吸收空间等离子体中的离子，补偿电子电流，减小因为对电极面积不足而产生的探测数据误差，而且不占用额外的空间，特别适用于搭载微小卫星的空间电离层探测。