Characterization of extremely weakly ionized hydrogen plasma with a double Langmuir probe
Karakterizacija šibko ionizirane vodikove plazme z dvojno Langmuirjevo sondo

angleški

2011

letnik 45, številka 5

vodikova plazma   Langmuirjeva sonda   temperatura elektronov   gostota plazme   Debyeva dolžina

Inštitut za kovinske materiale in tehnologije
(Obvezni izvod spletne publikacije)

Z Langmuirjevo sondo smo določali parametre vodikove plazme, ustvarjene v velikem plazemskem reaktorju. Ta je bil narejen iz cilindrične cevi iz stekla pyrex premera 25 cm in višine 80 cm. Plazmo smo vzbujali z anteno, povezano z RF-generatorjem s frekvenco 27,12 MHz in močjo 200 W. Antena je bila narejena iz bakrene tuljave s 4 ovoji. Razelektritveno komoro smo črpali z difuzijsko črpalko z nazivno črpalno hitrostjo 600 L/s in povezano z dvostopenjsko rotacijsko predčrpalko s črpalno hitrostjo 4,4 x 10na{-3} mna3 sna{-1}. Po nekajurnem črpanju smo dosegli končni tlak 2 x 10na{-3} Pa. Dvojna Langmuirjeva sonda je bila galvansko ločena od omrežja in vstavljena v sredino razelektritvene komore. Sonda je bila narejena iz dveh volframovih palic premera 1,2 mm, ki sta bili med seboj oddaljeni 2 cm. Dolžina neizoliranega dela palic je bila 17,5 mm. Parametre plazme smo merili pri tlakih med 0,4 Pa in 7,2 Pa. Temperatura elektronov je dosegla maksimum okoli kTspodaje = 3,5 eV pri tlaku 1 Pa. Gostota plazme je počasi padala z naraščajočim tlakom in je bila reda 10na{15} mna{-3}. Debyeva dolžina je bila dokaj konstantna okoli 2 x 10na{-4} m. Rezultate smo razložili z značilnostmi brezelektrodne RF-razelektritve v E-načinu.

14.08.2012