本文關(guān)鍵詞：等離子體濃度實(shí)時(shí)診斷技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 等離子體技術(shù) 等離子體診斷 準(zhǔn)光腔 氙燈裝置

【摘要】：科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,讓人們對(duì)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(diǎn),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(duì)等離子體的參數(shù)要求是不同的,為了能夠準(zhǔn)確地應(yīng)用等離子技術(shù),必須準(zhǔn)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)用特定的診斷方法測(cè)量出目標(biāo)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(diǎn)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(dá)5000K左右。因此,本課題采用非接觸式測(cè)量,綜合比較各種等離子體診斷方法,最終確定準(zhǔn)光腔測(cè)量法對(duì)等離子體進(jìn)行診斷。準(zhǔn)光腔是一種品質(zhì)因數(shù)極高的測(cè)試裝置,且具有便于加工,穩(wěn)定性好,成本低等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于微波及毫米波測(cè)試領(lǐng)域。本課題旨在設(shè)計(jì)一套高精度的準(zhǔn)光腔等離子體診斷系統(tǒng),并且應(yīng)用于8mm和3mm兩個(gè)頻段的等離子體診斷研究。本文首先對(duì)等離子體基礎(chǔ)進(jìn)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(zhǔn)光腔腔內(nèi)的場(chǎng)分布及能量分布與準(zhǔn)光腔結(jié)構(gòu)尺寸的關(guān)系,按照項(xiàng)目要求研制了8mm和3mm共用的準(zhǔn)光學(xué)諧振腔,設(shè)計(jì)了準(zhǔn)光腔耦合裝置和氙燈移動(dòng)平臺(tái)。然后對(duì)準(zhǔn)光腔等離子體濃度診斷原理進(jìn)行了研究,建立了縱向部分填充等離子體的診斷物理模型,編寫了測(cè)試軟件。此外,本文對(duì)氙燈放電等離子體產(chǎn)生原理進(jìn)行了研究,并且對(duì)氙燈等離子體電子濃度進(jìn)行了理論估算。最后,搭建了準(zhǔn)光腔診斷系統(tǒng),并且進(jìn)行了8mm和3mm兩個(gè)頻段的等離子體診斷。實(shí)驗(yàn)顯示準(zhǔn)光腔在這兩個(gè)頻段都能穩(wěn)定諧振,并且診斷結(jié)果與理論值很接近。文章末尾對(duì)診斷系統(tǒng)進(jìn)行誤差分析,指出了該準(zhǔn)光腔的優(yōu)缺點(diǎn),及有待改善的地方。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM923.323
，

本文編號(hào)：1285656