整理等离子体综合实验课件

单击此处编辑母版标题样式,编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,ONTENTS,目录,C,01,实验原理,03,实验内容,02,实验装置,04,实验结论,ONTENTS目录C01实验原理03实验内容02实验装置,1,实验原理,1,实验原理1,2,等离子体定义,等离子体是由电子、离子和中性粒子组成的，宏观上呈现准中性，且具有集体效应的混合气体。常被称为物质的第四态。,准中性是指等离子体中正负电荷的总数基本相等，系统在宏观上呈现电中性，但在小尺度上则呈现出电磁性。,集体效应突出地反映了等离子体和中性气体的区别。,等离子体定义等离子体是由电子、离子和中性粒子组成的，宏观上呈,3,气体放电,气体放电可以采用多种能量激励形式，如直流、微波、射频等能量形式。其中直流放电因为结构简单、成本低而受到广泛应用。直流放电形成辉光等离子体的经典结构如图（,1,）所示。,气体放电气体放电可以采用多种能量激励形式，如直流、微波、射频,4,直流低气压放电,低气压放电可分为三个阶段：暗放电、辉光放电和电弧放电。从左至右，其唯象结果如下：,直流低气压放电低气压放电可分为三个阶段：暗放电、辉光放电和电,5,实验装置,2,实验装置2,6,实验装置,DH2005,直流辉光等离子体实验装置包括可拆卸的气体放电管、测量系统、真空系统、进气系统和水冷系统等部分组成。,实验装置DH2005 直流辉光等离子体实验装置包括可拆卸的气,7,实验内容,实验一 直流低气压放电现象观察及伏安曲线的测量,3,实验二 气体击穿电压的测定及帕邢定律验证实验,实验三 探针法测电子温度,实验内容实验一 直流低气压放电现象观察及伏安曲线的测量3实验,8,放电现象观察,阴极,阳极,实验一 直流低气压放电现象观察及伏安曲线的测量,放电现象观察阴极阳极实验一 直流低气压放电现象观察及伏安曲线,9,伏安曲线,电极距离为,84mm,时，测得的不同气压下的伏安曲线图,伏安曲线电极距离为84mm时，测得的不同气压下的伏安曲线图,10,结论：直流辉光放电中，在保持电极距离不变的情况下,1,、电流随电压的增大而增大，但不呈线性关系；,2,、气压升高时，电流随电压增大的速率加快。,结论：直流辉光放电中，在保持电极距离不变的情况下,11,实验二 气体击穿电压的测定及帕邢定律验证实验,实验二 气体击穿电压的测定及帕邢定律验证实验,12,改变电极距离后的放电现象,阳极,阴极,改变电极距离后的放电现象阳极阴极,13,保持pd乘积不变时击穿电压V,pd=2800 P,amm,d/mm,65,70,77,85,93,p/Pa,43,40,36,33,30,V/v,355,341,340,352,360,结论：,pd,乘积不变时，击穿电压大致保持不变,电压变化较大的可能原因：,1,、实验仪器陈旧，实验结果重复性较差；,2,、实验中,pd,乘积很难保持完全相同。,保持pd乘积不变时击穿电压Vpd=2800 Pammd/m,14,pd值单调变化时的击穿电压,结论：,1,、曲线大致符合帕邢定律,随着,pd,的增大，电压先减小后增大。,2,、最小击穿电压在,290V,左右。,pd/Pamm,845,1120,1275,1680,1785,2155,2240,2800,3390,U/V,338,303,290,303,308,315,324,342,369,pd值单调变化时的击穿电压结论：pd/Pamm845112,15,实验所有测得的数据,实验所有测得的数据,16,实验三 探针法测电子温度,实验三 探针法测电子温度,17,相同功率，不同工作气压下测得的探针IU曲线,I(,A,),I(,A,),功率：,1.4W,气压,=15Pa,功率：,1.4W,气压,=30Pa,0.10,0.20,0.9914,1.5557,4.95,3.89,相同功率下，气压越大电子温度越小；,相同功率，不同工作气压下测得的探针IU曲线I(A)I(,18,相同工作气压，不同功率下测得的探针IU曲线,I(,A,),I(,A,),功率：,1.4W,气压,=30Pa,功率：,2.8W,气压,=30Pa,0.20,0.21,1.5557,2.5314,3.89,6.02,相同气压下，功率越大电子温度越大。,相同工作气压，不同功率下测得的探针IU曲线I(A)I(,19,实验结论与反思,4,实验结论与反思4,20,实验结论,1,、直流辉光放电中，在保持电极距离不变的情况下,电流随电压的增大而增大，但不呈线性关系；,气压升高时，电流随电压增大的速率加快。,2,、随着,pd,的增大，击穿电压先减小后增大，曲线大致符合帕邢定律；最小击穿电压在,290V,左右。,3,、探针法测电子温度：相同功率下，气压越大测得电子温度越小；相同气压下，功率越大测得的电子温度越大。,实验结论1、直流辉光放电中，在保持电极距离不变的情况下,21,实验反思,1,、实验仪器测得的数据重复性较差，因此为了保证实验结果的准确性，可以：,（,1,）使用同组的实验数据进行分析；,（,2,）多次测量，比较不同组数据之间的差异；,2,、实验测得的数据会时间的变化而变化。,3,、实验不足之处：没有对等离子体放电现象进行光谱分析。,实验反思1、实验仪器测得的数据重复性较差，因此为了保证实验结,22,谢谢大家,THANK YOU FOR YOUR ATTETION,谢谢大家THANK YOU FOR YOUR ATTETIO,23,