Plasma phóng điện khí - Các loại đầu dò

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN BỘ MÔN VẬT LÝ ỨNG DỤNG ĐẦU DÒ PHÁT XẠ ĐẦU DÒ FARADAY GVHD: PGS TS Lê Văn Hiếu HVTH: Lê Nguyễn Bảo Thư ĐẦU DÒ PHÁT XẠ (Emissive probe) CẤU TRÚC Ầ Ạ Hoạt động Dựa nguyên lí là: Nếu đầu dò dương so với plasma, electron phát với lượng thấp bị hút trở lại đầu dò Trong trường hợp dịng đầu dị khơng thay đổi phát xạ electron Nếu đầu dò âm so với plasma, electron phát xạ vào plasma Nếu đầu dị nung nóng phát xạ electron, dòng đầu dò tổng cộng, hàm điện đầu dò, cho công thức: I p (V p ) Ii I em Ie Dòng phát xạ: e I em Aem A T exp kBT Với Aem diện tích phát xạ , A* số Richardson, Tω nhiệt độ đầu dị w cơng điện tử bề mặt đầu dò * Ầ Ạ Phương pháp đo: Để đo plasma với đầu dò phát xạ người ta dùng phương pháp chính: Phương pháp uốn Phương pháp ươ ế ố Nguyên tắc phương pháp dựa việc xác định trực tiếp plasma từ đường đặc trưng đầu dò phát xạ Thế mà xuất điểm uốn đường đặc trưng đầu dò phát xạ tương ứng với plasma ươ ế ổ Phương pháp bao gồm việc đo đầu dò dòng nhiệt khác Khi dòng nhiệt tăng lên, đầu dò dịch chuyển (tăng) đạt giá trị bão hịa ứng với plasma Ầ Ạ Idis 300-600 V A Vdis V P LAS MA Vpr V Ipr A -30-30 V Sơ đồ mạch điện đầu dò plasma Ầ Đầu dò Faraday dụng cụ để đo mật độ dòng điện Các loại đầu dò: Ầ Đầu dị có hai phận chính: * Vành góp * Vịng bảo vệ Ầ Làm thép khơng rỉ Được phun lớp tungsten để làm giảm phát xạ electron thứ cấp từ bắn phá ion Ầ Vịng bảo vệ Dùng để che chắn vành góp khỏi ion lượng thấp đến từ đường phía bên ngồi vành góp Ầ Hoạt động: Khi ion đập vào bề mặt vành góp, electron chứa phần kim loại đầu dị Faraday tn bề mặt đầu dò để trung hòa ion tập trung bề mặt Các electron di chuyển tạo dòng điện đầu dò, dòng với dòng ion Mật độ dòng xác định tỉ số dòng ion diện tích vành góp J= I/A Trong thực nghiệm: Người ta sử dụng vôn kế để đo điện đầu dị V, sau mật độ dịng tính sau: V j= RA Với : R điện trở mạch A tiết diện đầu dò Đầu dò Faraday LVTF Ầ Ầ Đồ thị thể phụ thuộc mật độ dòng vào vị trí góc ... với plasma Ầ Ạ Idis 30 0-6 00 V A Vdis V P LAS MA Vpr V Ipr A -3 0-3 0 V Sơ đồ mạch điện đầu dò plasma Ầ Đầu dò Faraday dụng cụ để đo mật độ dòng điện Các loại đầu dò: Ầ Đầu dị có hai phận chính:... electron chứa phần kim loại đầu dị Faraday tn bề mặt đầu dò để trung hòa ion tập trung bề mặt Các electron di chuyển tạo dòng điện đầu dò, dòng với dòng ion Mật độ dòng xác định tỉ số dòng ion diện tích... trở lại đầu dò Trong trường hợp dịng đầu dị khơng thay đổi phát xạ electron Nếu đầu dò âm so với plasma, electron phát xạ vào plasma Nếu đầu dị nung nóng phát xạ electron, dòng đầu dò tổng cộng,