【摘要】：低氣壓放電等離子體源的結(jié)構(gòu)和放電形式多種多樣,常見(jiàn)的有氣體放電和真空金屬電弧放電兩種形式。論文在實(shí)驗(yàn)室已有的IEX-2015實(shí)驗(yàn)裝置上對(duì)低氣壓氣體放電和金屬電弧放電兩種等離子體源的性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,論文的主要研究工作包括:1)在實(shí)驗(yàn)室小裝置上研制了一套直流金屬電弧發(fā)生器結(jié)構(gòu),該裝置使用的電源是WS-315C氬弧焊機(jī)。所研制的等離子體發(fā)生器可以在弧電流I=20~40 A之間產(chǎn)生穩(wěn)定的、長(zhǎng)度達(dá)到15 cm以上的等離子體射流。由于小裝置實(shí)驗(yàn)中真空腔的壓強(qiáng)依然比較高(在10~103 Pa之間),這種放電實(shí)際上是一種金屬蒸氣和背景空氣混合放電的等離子體。2)對(duì)上述直流金屬電弧發(fā)生器進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的改進(jìn),在IEX-2015平臺(tái)上采用Topcon直流電源驅(qū)動(dòng),對(duì)金屬電弧放電如何正常起弧、起弧時(shí)的電壓和電流參數(shù)、不同真空度下等離子體放電狀況等特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)真空度降低到10-1 Pa時(shí),金屬電弧放電相比10~103 Pa時(shí)所產(chǎn)生的電弧射流從現(xiàn)象上看明顯不同。3)從理論上分析了采用射頻電場(chǎng)進(jìn)行離子引出時(shí)外加磁場(chǎng)的作用,發(fā)現(xiàn)一定強(qiáng)度的磁場(chǎng)在射頻場(chǎng)離子引出過(guò)程中具有很大的促進(jìn)作用;采用不同大小的鋁極板進(jìn)行離子引出實(shí)驗(yàn)的效率比相同大小平行板離子引出的效率更高;當(dāng)射頻場(chǎng)頻率不變時(shí),回路中的電流會(huì)隨著磁場(chǎng)的增加先增大后減小。
【學(xué)位授予單位】：華北理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：O461.2
【圖文】：

華北理工大學(xué)碩士學(xué)位論文激光可以選擇性的激發(fā)電離目標(biāo)同位素原子，激發(fā)外加電磁場(chǎng)進(jìn)行引出收集，從而實(shí)現(xiàn)同位素分離：金屬的蒸發(fā)過(guò)程，激光光電離過(guò)程以及離子引出分離過(guò)程示意圖如圖 1 所示。其中，離子引出過(guò)程通過(guò)離子引出的效率的提高，可以進(jìn)一步提高同位

系統(tǒng)；2—泵組系統(tǒng)；3—等離子體發(fā)生系統(tǒng)；4—電圖 2 IEX-2015 系統(tǒng)圖Fig.2 IEX-2015 System picture體源基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)概述源基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)可以分為兩大個(gè)部分：低氣壓量系統(tǒng)。其中，低氣壓金屬等離子體發(fā)生系統(tǒng)離子體發(fā)生器、陰陽(yáng)極冷卻系統(tǒng)、機(jī)械泵、直子體光譜測(cè)量系統(tǒng)和等離子體電特性測(cè)量系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)以及光譜采集軟件等部件；電特性測(cè)波器配套使用的高壓電壓和電流探頭等部件。實(shí)驗(yàn)臺(tái)。0]等人曾做過(guò)等離子體放電實(shí)驗(yàn)，他們進(jìn)行了的實(shí)驗(yàn)，本論文在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中可以進(jìn)行借鑒，

圖 3 等離子體基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)臺(tái)Fig.3 Plasma basic experiment platform究進(jìn)展一種依靠金屬蒸氣作為放電介放電不同。金屬電弧通常也看做，比如真空開(kāi)關(guān)、真空鍍膜等。累了很大的理論和實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，這體源系統(tǒng)提供了借鑒。通過(guò)調(diào)研行了系統(tǒng)的總結(jié)和分析。31]設(shè)計(jì)的離子源結(jié)構(gòu)主要包括等如圖 4 所示。陰極為直徑 5~10自選。如果只在陰陽(yáng)極間加高壓發(fā)電極供應(yīng)一個(gè)高壓脈沖來(lái)觸發(fā)

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2805627