低气压放电等离子体源及其性能实验研究

发布时间：2020-08-26 20:01

【摘要】：低气压放电等离子体源的结构和放电形式多种多样,常见的有气体放电和真空金属电弧放电两种形式。论文在实验室已有的IEX-2015实验装置上对低气压气体放电和金属电弧放电两种等离子体源的性能进行了实验研究,论文的主要研究工作包括:1)在实验室小装置上研制了一套直流金属电弧发生器结构,该装置使用的电源是WS-315C氩弧焊机。所研制的等离子体发生器可以在弧电流I=20~40 A之间产生稳定的、长度达到15 cm以上的等离子体射流。由于小装置实验中真空腔的压强依然比较高(在10~103 Pa之间),这种放电实际上是一种金属蒸气和背景空气混合放电的等离子体。2)对上述直流金属电弧发生器进行结构上的改进,在IEX-2015平台上采用Topcon直流电源驱动,对金属电弧放电如何正常起弧、起弧时的电压和电流参数、不同真空度下等离子体放电状况等特性进行了实验研究。实验结果表明,当真空度降低到10-1 Pa时,金属电弧放电相比10~103 Pa时所产生的电弧射流从现象上看明显不同。3)从理论上分析了采用射频电场进行离子引出时外加磁场的作用,发现一定强度的磁场在射频场离子引出过程中具有很大的促进作用;采用不同大小的铝极板进行离子引出实验的效率比相同大小平行板离子引出的效率更高;当射频场频率不变时,回路中的电流会随着磁场的增加先增大后减小。
【学位授予单位】：华北理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O461.2
【图文】：

华北理工大学硕士学位论文激光可以选择性的激发电离目标同位素原子，激发外加电磁场进行引出收集，从而实现同位素分离：金属的蒸发过程，激光光电离过程以及离子引出分离过程示意图如图 1 所示。其中，离子引出过程通过离子引出的效率的提高，可以进一步提高同位

系统；2—泵组系统；3—等离子体发生系统；4—电图 2 IEX-2015 系统图Fig.2 IEX-2015 System picture体源基础实验系统概述源基础实验系统可以分为两大个部分：低气压量系统。其中，低气压金属等离子体发生系统离子体发生器、阴阳极冷却系统、机械泵、直子体光谱测量系统和等离子体电特性测量系统、计算机以及光谱采集软件等部件；电特性测波器配套使用的高压电压和电流探头等部件。实验台。0]等人曾做过等离子体放电实验，他们进行了的实验，本论文在实验设计中可以进行借鉴，

图 3 等离子体基础实验台Fig.3 Plasma basic experiment platform究进展一种依靠金属蒸气作为放电介放电不同。金属电弧通常也看做，比如真空开关、真空镀膜等。累了很大的理论和实验经验，这体源系统提供了借鉴。通过调研行了系统的总结和分析。31]设计的离子源结构主要包括等如图 4 所示。阴极为直径 5~10自选。如果只在阴阳极间加高压发电极供应一个高压脉冲来触发

【参考文献】

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本文编号：2805627