Bài thuyết trình Vật lý ứng dụng Ứng dụng của Plasma nhiệt độ thấp

Trường ĐH Khoa Học Tự Nhiên Khoa Vật Lý Bộ Môn Vật Lý Ứng Dụng ỨNG DỤNG CỦA PLASMA NHIỆT ĐỘ THẤP CBHD: PGS TS Lê Văn Hiếu HVTH: Nguyễn Văn Thọ Tô Lâm Viễn Khoa Nguyễn Đỗ Minh Quân Phạm Văn Thịnh Lê Khắc Tốp ĐỊNH NGHĨA PLASMA Plasma khí chuẩn (giả) trung hòa điện, bao gồm hạt mang điện, kể hạt trung hòa, hạt mang tính tập hợp Các điều kiện tồn plasma + Giả trung hòa điện Z n 0 e ,i e , i + Bán kính Debeye phải nhiều lần nhỏ kích thước miền chứa tập hợp D [...]... quanh một lõi sắt có thiết kế đặc biệt 25 HOẠT ĐỘNG • QUÁ TRÌNH KHỞI ĐỘNG • QUÁ TRÌNH PHÓNG ĐIỆN 26 QUÁ TRÌNH KHỞI ĐỘNG Hoạt động của Stater Lúc đầu chưa có hiện tượng phóng điện trong ống Khi nhiệt độ ở hai bản cực nóng lên, nó sẽ giãn ra và dính vào nhau Khi hiện tượng phóng điện trong ống xảy ra 27 QUÁ TRÌNH PHÓNG ĐIỆN Khi ta áp một điện thế vào 2 cực của một bóng đèn, phần khí bên trong ống sẽ bị... - 10 mW Chi phí rẻ, dễ chế tạo, được sử dụng phổ biến 32 Cơ sở: Va chạm không đàn hồi cộng hưởng loại 2 • • Là va chạm trong đó thế năng của hạt trong trạng thái kích thích được chuyển cho hạt khác dưới dạng động năng hoặc thế năng Phương trình: A + B* > A* + B + ΔE A B 33 Nguyên lý hoạt động e- kích thích He He* Ne (mật độ lớn) Ne Ne* LASER 34 Nguyên lý hoạt động e- + He > He* + eHe* + Ne > He +... 28 QUÁ TRÌNH PHÓNG ĐIỆN Các electron trong quá trình chuyển động sẽ va chạm với các nguyên tử Hg, Ar tạo ra các ion  E Hg E Hg Hg Ar Hg Ar Hg Ar Ar Hg Ar Ar Ar Ar Ar Ar Ar Tái hợp 29 LASER KHÍ •Laser khí là loại ánh sáng laser sinh ra với tác nhân là ion, phân tử chất khí và các điện tử •Tác nhân của laser khí thường ở dạng plasma: chuẩn trung hòa, mật độ hạt mang điện lớn 30 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG... ion có năng lượng thấp hình thành trong plasma 17 SỰ KÍCH THÍCH VÀ ION HÓA Hai quá trình kích thích và ion hóa có thể kết hợp tùy ý và có thể xảy ra các phản ứng sau đây: e + A → A+ + e + e e + M → M+ + e + e e + A → A* + e A+ + A → A+ + A+ + e A + A → A+ + A +e Với: e: electron A: nguyên tử A+: ion một điện tích M: phân tử A*: Nguyên tử kích thích 18 SỰ TÁI HỢP Sự tái hợp là quá trình kết hợp giữa... làm biến đổi tính chất của hạt như kích thích, phản ứng hóa học, ion hóa,… Sự chuyển điện tích là sự truyền điện tích từ ion chuyển động nhanh cho các nguyên tử hay phân tử đang chuyển động chậm Nguyên tử hay phân tử khi mất một electron trở thành ion chậm An+ + M → A(n-1)+ + M+ An+: ion nhanh có n điện tích M: nguyên tử hay phân tử khí A(n-1)+: ion chậm có (n-1) điện tích Quá trình này có một ý nghĩa...ĐỊNH LUẬT PASEN Quá trình cứ tiếp tục ta được e d n  n0 1   (e d  1) Từ đó, ta được mật độ dòng anôt là: d e i a  i0 d 1   (e  1) 11 ĐỊNH LUẬT PASEN Khi tăng thế giữa hai điện cực thì sẽ tăng nhanh và  e d  1 tiến đến 1 -> không cần tác động bên ngoài, phóng điện vẫn tồn tại được 12 ĐỊNH LUẬT PASEN Đa số trong các trường... hòa Đây là nguyên nhân làm giảm các hạt mang điện trong plasma Tái hợp ion đóng vai trò quan trọng trong môi trường áp suất lớn 19 CẤU TẠO • ỐNG PHÓNG ĐIỆN • HAI ĐIỆN CỰC • Starter (“Con chuột”) • Ballast (Chấn lưu hay Tăng phô): 20 CẤU TẠO Công tắc Nguồn phát electron Con chuôt Lớp phốtpho Dây dẫn Ống thủy tinh Nguồn phát electron Cuộn dây Khối plasma 21 ỐNG PHÓNG ĐIỆN • Ống phóng điện: là một ống thủy... công thoát nhỏ làm cathode 2 Dùng hỗn hợp khí Penning 3 Nhờ nguồn tác động bên ngoài: tăng khả năng phát xạ điện tử và gây ion hóa mạnh ( ví dụ: đốt nóng cathode, chiếu bức xạ có bước sóng ngắn ) 14 SỰ VA CHẠM • VA CHẠM ĐÀN HỒI • VA CHẠM KHÔNG ĐÀN HỒI 15 VA CHẠM ĐÀN HỒI Va chạm đàn hồi: là loại va chạm không làm biến đổi tính chất của hạt Va chạm đàn hồi giữa electron với phân tử hay nguyên tử là loại... điện: là một ống thủy tinh dài (10cm-120cm), bên trong ống được bơm khí trơ Argon và một lượng thủy ngân thích hợp Trên thành ống có phủ một lớp huỳnh quang (hợp chất phosphor) 22 HAI ĐIỆN CỰC Bên trong của một đèn hùynh quang Chân cắm Ống thủy tinh Nguồn phát electron Lớp photpho Thủy ngân Khí Ar 23 Starter (“Con chuột”) • cấu tạo gồm một cặp điện cực và một tụ điện Cặp điện cực được đặt trong một ống