稀薄气体放电实验的改进

本实验方案试图采用一个充以少量水银的汞蒸汽放电管,代替目前使用的不同压强的一组气体放电管。实验时改变放电管的温度,即可得到不同压强的放电现象。该汞蒸汽放电管可供做气体放电实验,也便于进行教学演示,演示效果极为明显。     

怎样做好气体放电中等离子体实验

“气体放电中等离子体的研究”是传统的中级物理实验。通过这个实验可以对辉光放电中的等离子体有初步的了解,获得有关等离子体参数的信息。在这个实验中一般是用郎缪尔探针法做等离子体诊断,决定等离子体的几个基本参数,如电子温度,电子的     

气体放电与等离子体显示屏

节日里，用一些灯泡安放在建筑物边缘上，入夜时将它点亮，就可以显示出建筑物的轮廓．要想显示建筑物的细节，应该在建筑物上装更多更小的灯．车站，街道上的广告牌，电子仪表上的一些显示器，一些大屏幕彩色电视机，也是用灯泡来显示文字和图像的，不过这些灯泡应该做得很小，这样图像看起来细腻．一幅图像是由无穷多的点组成，如果每一点的明暗和色彩都用一个灯泡来显示，那就需要无穷多的小灯泡．这没有必要，因为人眼瞳孔对光的衍射限制了眼睛的分辨率，也就是说，它会将小到一定距离的一些点看成一点．在图像处理中通常将图像分割成有限多个微区，这样一个微区称为像点或像素（pixe）．在等离子体显示屏中，是用红、绿、蓝三种颜色的三个小灯在发光强弱（或灰度）上作适当配合就可显示出图像在那个像点处的色彩．我们怎样来实现呢？     

气体脉冲放电等离子体阻抗的参量研究

在纯净氦气条件下，对高频纵向脉冲放电的等离子体动态阻抗进行了实验研究.测量了放电等离子体阻抗随放电电压、频率以及气体压强之间的变化关系，表明等离子体阻抗随频率和电压的增加而下降，随气压的升高而增大.定性分析了这些宏观参量与等离子体阻抗变化之间的关系，拟合出等离子体阻抗随电压、频率、气压变化的经验公式，并对数值模拟与实验结果进行了比较研究. 关键词： 等离子体阻抗 气体脉冲放电     

气体火花开关初始放电等离子体演化过程

气体火花开关的初始放电过程对研究其工作状态有着非常重要的影响,通过基于网格粒子法-直接蒙特卡罗法(PIC-DSMC)耦合算法模拟了气体火花开关从放电开始到等离子体通道初步形成的完整过程,得到了电子和离子的数密度时空分布变化,分析了间隙中电场分布随时间变化规律,完整清晰地揭示了气体火花开关从放电初始到等离子体通道初步形成的物理过程,并初步开展了气体火花开关击穿过程的光学诊断实验,为进一步深入研究气体火花开关的物理机理打下了基础。     

气体放电等离子体特性测量I-V曲线不对称性的研究

利用气体放电双探针法研究了等离子体的I-V曲线中的电流I相对于电压V轴交点的不对称性,并提出2种可能的解释:一认为是由于两探针表面积不同引起的;二认为是由于探针所在处等离子体电位不等引起的.本文利用仪器的工艺误差和调换放电管电压的方法,对提出的2种可能原因分别进行验证,并指出第二种解释的合理性,并对其进行了理论分析.     

气体火花开关初始放电等离子体演化过程北大核心CSCD

气体火花开关的初始放电过程对研究其工作状态有着非常重要的影响,通过基于网格粒子法-直接蒙特卡罗法(PIC-DSMC)耦合算法模拟了气体火花开关从放电开始到等离子体通道初步形成的完整过程,得到了电子和离子的数密度时空分布变化,分析了间隙中电场分布随时间变化规律,完整清晰地揭示了气体火花开关从放电初始到等离子体通道初步形成的物理过程,并初步开展了气体火花开关击穿过程的光学诊断实验,为进一步深入研究气体火花开关的物理机理打下了基础。     

等离子体喷射触发气体开关多通道放电特性

为了能够形成稳定的多通道放电,研制了一种等离子体喷射触发气体开关。在触发电极的内部嵌入多个微型激励腔以形成多通道等离子体喷射,从而在主间隙中诱导多通道放电。研究了触发电路连接方式、触发能量和极性对多通道等离子体喷射的影响,比较了开关在两种工作模式下各间隙放电通道数量随工作系数的变化规律。实验结果表明：采用触发电路II连接方式,触发电极的多通道放电效果更好;高触发能量、负极性和低气压条件有利于形成多通道等离子体喷射;当开关运行在工作模式Ⅱ,且在较高工作系数时,具有更好的多通道放电特性。     

气体放电等离子体参量诊断实验

为了让学生尽早了解科技前沿的知识,在国家教委教学仪器研究所的资助下,我们研制了静电探针诊断实验仪(该实验仪已于1990年通过了国家教委的鉴定)。连续三年在我校本科生中开设了“用静电探针诊断气体放电等离子体参量”的物理实验,具体测试出关于冷等离子体的密度、温度、振荡频率和德拜长度等几个重要的参量。     

微波气体放电等离子体与余辉中的动理学研究

研究了微秒脉冲聚焦微波束气体放电等离子体的动理学过程。数值模型基于自洽求解的微波电场亥姆霍兹方程、粒子连续性方程以及电子能量、气体分子振动能量和平动能量的平衡方程,并与等离子体动理学反应互相耦合。对比了国外报道的近期两项相关实验：次MW级X波段9.4 GHz微波氮气击穿和MW级W波段110 GHz微波大气击穿。在次MW级实验中,计算所得电子激发态N₂(C³Π_u)的数密度与实验所测发射光谱第二正带隙的强度一致;在MW级实验中,模拟结果重复了发射光谱测量所得振动温度和平动温度对放电气压的依赖关系。结果揭示了上述模拟和实验符合的内在物理机制。     

辉光放电等离子体特性实验研究

介绍了朗缪尔探针法测等离子参量实验的基本原理。分别利用两种方法对等离子参量进行测量,对实验数据进行处理、计算,并对结果做了分析、讨论。     

Inhomogeneity of Structural and Dynamical Characteristics of Dusty Plasma in a Gas Discharge

Journal of Experimental and Theoretical Physics - Dusty plasma crystals are commonly considered as spatially homogeneous structures with equal values of their structural and thermodynamic...     

Experimental Investigations of Discharge Characteristics and Plasma Parameters of a Cylindrical Cathode Discharge in a Magnetic Field. II. Plasma Parameters

The experimental determination of the main plasma parameters (i.e. plasma potential, plasma density, electron temperature, intensity of plasma radiation) in the negative glow of a cylindrical cathode discharge in magnetic field is presented. The influence of electrode configuration, gas pressure, discharge current and magnetic field on plasma parameters and their radial distribution is analysed.     

Boltzmann Equation Analysis of the Electron Gas in CF4 Discharge Plasma

The electron energy distribution function in CF₄ gas discharge was numerically calculated for density reduced electric field E/N = 15 - 300 × 10^?17 Vcm² using the Boltzmann kinetic equation. The momentum transfer and vibrational cross-sections were derived from available experimental swarm parameters while the cross-sections for inelastic electron-molecule collisional processes included were taken from the literature. The two-term spherical harmonic expansion of the distribution function was used in the calculations.     

Hardening of Metal Product Surface Layers by the Combined Gas Discharge Plasma

The properties of a low-pressure combined gas discharge initiated in a resonator chamber near the surface of a metal workpiece subjected to the superposition of high electromagnetic and electrostatic fields have been studied. It has been shown that, when a constant potential is applied to the workpiece, a layer forms on its surface in which positive ions or electrons (depending on the sign of the potential) accelerate to an energy as high as several hundred electronvolts. The interaction between accelerated particles and the workpiece causes the liberation of heat in the surface layer, which is sufficient for its complete melting. If the applied potential is positive, a hardening nanostructure arises on the workpiece surface. The physical parameters of the combined gas discharge have been estimated.     

On the Conductance of the Gas Discharge Plasma at Space Anisotropic Excitation

The galvanic manifestation of two transformations of degenerate magnetic states of the neon atom, namely self‐alignment → non‐alignment and alignment ? orientation is studied by monitoring the voltage across the discharge in a range of hollow cathode discharge (HCD) lamps. The application of a magnetic field to the discharge disorders the self‐alignment. Alignment and orientation are optically induced and their effect on the discharge conductance is compared by measuring the optogalvanic signals. The degenerate states investigated are found to contribute to the gas discharge conductance in a manner which depends on their degree of coherence. Various hollow cathode discharge media are studied including Ne/As, Ne/Cu, Ne/Ni, Ne/Cd, Ne/Li and Ne/Ca in the corresponding trademarked HCD spectral lamps. (© 2015 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

Experimental Analysis of a Low Frequency Instability in a Magnetized Discharge Plasma

In the paper we present the results of an investigation of a low frequency (30-100 kHz) instability in a weakly magnetized discharge plasma. The instability is triggered by a disc electrode which terminates the magnetized plasma column and is biased above the plasma potential. Frequency dependence on various parameters, e.g. electrode diameter, electrode bias, neutral gas pressure and plasma density is measured. Space and time dependence of the plasma potential and density in the perturbed region during one period of the electrode current oscillation are measured. During the phase of the current decrease a potential structure moves in axial direction from the edge of the perturbed region towards the electrode. During the phase of current saturation the motion of ions is mostly radial. The observed phenomenon is approximately modeled as a two dimensional potential relaxation instability (PRI).     

沿面型介质阻挡放电喷枪的发光特性及气体温度研究

利用氩气作为工作气体,采用正弦电压驱动沿面型等离子体喷枪,在大气压空气环境中产生了均匀的等离子体羽。电学和光学测量结果表明,等离子体羽放电只存在于外加峰值电压的正半周期,并且正半周期的放电脉冲个数随气体流量的增加而增加。通过对正半周期不同位置的发光脉冲信号进行比较,发现等离子体羽均按子弹形式传播,其中每一个发光脉冲均对应一次等离子体子弹传播过程。通过对比放电电流和等离子体羽的发光信号,发现等离子体羽的发光脉冲滞后于放电电流脉冲,且该延迟时间基本服从正态分布。该延迟时间随着外加电压峰值及气体流量的增大而减小。利用光纤测温仪测量了等离子体羽的气体温度,发现气体温度随外加峰值电压的增大而升高,随工作气体流量的增大而降低。通过分析放电过程,对上述现象进行了定性解释。