Background Image
 1 / 11 Next Page
Information
Show Menu
1 / 11 Next Page
Page Background

Исследование газоразрядной стратифицированной плазмы…

1

УДК 553.9:681.5

Исследование газоразрядной стратифицированной

плазмы с использованием среды Phywe Measure

© А.В. Козырев, А.В. Ланцов

МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия

Приведены результаты исследования водородной стратифицированной плазмы,

выполненного на установке «Плазма», адаптированной для использования ком-

плекса оборудования фирмы Phywe (Германия). Показано, что программная среда

Phywe Measure позволяет упростить обработку экспериментальных данных и по-

высить точность вычисления параметров плазмы стратифицированного водо-

родного разряда. Представлены результаты экспериментов по регистрации ло-

кальных параметров плазмы в зависимости от удельной мощности разряда,

позволяющие идентифицировать наблюдаемые страты в рамках кинетической

теории стратификации.

Ключевые слова:

водородная плазма, стратификация разряда, Phywe Measure,

Cobra 3 Basic-Unit, автоматизация эксперимента, плазменные параметры, кине-

тический резонанс функции распределения электронов.

В лаборатории кафедры физики МГТУ им. Н.Э. Баумана более 30

лет успешно эксплуатируется установка «Плазма» (рис. 1). На ней

исследуют водородный несамостоятельный дуговой разряд с подо-

гревным катодом [1].

В водородном несамостоятельном разряде основным источником

электронов, испускаемых с катода, является термоэлектронная эмис-

сия, для создания которой катод искусственно разогревают от вспо-

могательного источника питания (см. рис. 1,

а

). Электроны, испус-

каемые накаленным катодом, способствуют возникновению и

горению разряда: разряд легко зажигается, почти все напряжение

между электродами приходится на область вблизи катода, остальное

пространство, заполненное светящейся плазмой, имеет потенциал

анода. Вблизи катода возникает темная область — катодный слой.

Этот слой образован заряженными частицами противоположных зна-

ков: через катодный слой в плазму движутся электроны, испускаемые

катодом, а из плазмы поступают положительные ионы и электроны.

Для исследуемого диапазона давлений водорода в трубке прикатод-

ный слой — бесстолкновительный, т. е. длина свободного пробега

электронов

e

и положительных ионов

i

больше толщины слоя

:

,

.

e i

 

Испускаемые катодом электроны вылетают из катодного слоя

с почти одинаковой энергией, близкой к энергии ионизации, ионизи-

руют газ, образуют плазму, которая заполняет объем газоразрядной

трубки.