Влияние размера первого зондодержателя цилиндрического зонда Ленгмюра на результаты локальной диагностики плазмы

Авторы

Машеров П. Е.

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 4

e-mail: p.masherov@ya.ru

Аннотация

Приводятся результаты диагностики локальных параметров ксеноновой плазмы высокочастотного индукционного (ВЧИ) разряда с частотой 2 МГц при давлении 2 мТорр и мощности разряда до 176 Вт. Измерения проводились цилиндрическими вольфрамовыми зондами диаметром 0,15 мм с использованием зондовой станции Plasma Sensors VGPS-12. Данный прибор обеспечивает обработку локальных параметров ВЧИ-плазмы методом Дрювестейна. В работе использовалось понятие «первый зондодержатель», которое обозначает элемент конструкции зонда, прилегающий непосредственно к измерительной части. Введен параметр соотношения размеров длины зонда и диаметра первого зондодержателя, позволяющего оценить степень вносимых зондом возмущений параметров плазмы. Определены значения этого соотношения, при которых можно пренебречь искажениями, вносимыми данным зондодержателем в оценках параметров плазмы.

Ключевые слова

высокочастотный индукционный разряд, локальная диагностика плазмы, зонд Ленгмюра, функция распределения электронов

Библиографический список

1. Лохте-Хольтгревен В. Методы исследования плазмы. Спектроскопия, лазеры, зонды. — М.: Мир, 1971. — 552 с.

2. Godyak V.A., Demidov V.I. Probe measurements of electron-energy distributions in plasmas: what can we measure and how can we achieve reliable results? //Journal of Physics D: Applied Physics, 2011, vol. 44, No. 233001. URL: http://iopscience.iop.org/0022-3727/44/23/233001

3. Описание зондовой станции VGPS. URL: www.plasmasensors.com.

4. Riaby V.A., Obukhov V.A., Masherov P.E. On the objectivity of plasma diagnostics using Langmuir probes // High Voltage Engineering, 2013, vol. 39, no. 9, pp. 30596-30607.

5. Godyak V.A. Electrical and plasma parameters of ICP with high coupling efficiency// Plasma Sources Science and Technology, 2011, vol. 20, no. 025004. URL: http://iopscience.iop.org/0963-0252/20/2/025004

6. Рябый В.А., Обухов В.А., Кирпичников А.П., Машеров, П.Е., Могулкин А.И. Методика интегральной диагностики ВЧ индукционного газоразрядного блока ионного двигателя // Известия вузов. Авиационная техника. 2015. № 4. С. 82-86.

7. Walther R.J., Schaefer M., Freisinger J. Plasma diagnostics of the RF ion thruster «RIT-10» // 9^th Electric Propulsion Conference, AIAA No. 72, 1972. 472 p.

8. Absalamov S.K., Andreev V.B., Colbert T., Day M., Egorov V.V., Gnizdor R.U., Kaufman H., Kim V., Koriakin A.I., Kozubskii K.N. Measurement of plasma parameters in the stationary plasma thruster (SPT-100) plume and its effects on spacecraft components// Joint Propulsion Conference and Exhibit, Nashville, TN, USA, 1992, AIAA-92-3156.

9. Druyvesteyn M.J. Der Niedervoltbogen // Zeitschrift fur Physik., 1930, Feit 64, № 11-12. pp. 781-798.

10. Котельников В.А., Ким В.П., Котельников М.В., Сидоренко Е.К. Зондовые измерения в потоке разреженной плазмы // Вестник Московского авиационного института. 2010. Т. 17. № 3. С. 129-134.

Скачать статью