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1、等離子體物理實驗沈翔瀛07300190032合作人:朱寶成指導(dǎo)老師:樂永康一.實驗原理等離子體(Plasma)是一種由自由電子和帶電離子為主要成分的物質(zhì)形態(tài),廣泛存在于宇宙中,常被視為是物質(zhì)的第四態(tài),被稱為等離子態(tài),或者“超氣態(tài)”。等離子體具有很高的電導(dǎo)率,與電磁場存在極強的耦合作用。等離子體是由克魯克斯在1879年發(fā)現(xiàn)的,1928年美國科學(xué)家歐文朗繆爾和湯克斯(Tonks)首次將“等離子體(plasma)”一詞引入物理學(xué),用來描述氣體放電管里的物質(zhì)形態(tài)。嚴格來說,等離子是具有高位能動能的氣體團,等離子的總帶電量仍是中性,借由電場或磁場的高動能將外層的電子擊出,結(jié)果電子已不再被束縛于原子核,而
2、成為高位能高動能的的自由電子。 實驗原理低氣壓放電可分為三個階段:暗放電、輝光放電和電弧放電。經(jīng)典直流低氣壓放電在正常輝光放電區(qū)有如下區(qū)域:阿斯頓暗區(qū)、陰極輝光區(qū)、陰極暗區(qū)、陰極區(qū)、負輝光區(qū)、法拉第暗區(qū)、正電柱、陽極輝光區(qū)和陽極暗區(qū)。 二.實驗內(nèi)容等離子的IV特性測定氣體擊穿電壓與電極間距的關(guān)系研究驗證帕邢定律探針法測電子溫度等離子體的發(fā)射光譜研究三.實驗步驟抽真空:A檢查儀器的完整性,連接好所有管路,安裝好放電管部件B將高壓輸出電源線接至放電管兩端的正負極板C檢查水箱里有無冷卻水,接通總電源D打開總電源開關(guān)E關(guān)閉電子流量計,打開隔膜閥,并依次接通冷卻水電源,真空泵電源,抽真空,接通電阻真空計電源F打開轉(zhuǎn)子流量計,調(diào)節(jié)氣體流量到一定值,調(diào)節(jié)隔膜閥,穩(wěn)定工作氣壓,開高壓,將工作選擇打到輝光放電測量G緩慢調(diào)節(jié)高壓調(diào)節(jié),記錄輝光放電和電流的測量結(jié)果繪制IV曲線 測量IV曲線測量IV曲線Paschen(帕邢定律)在直流電氣放電中,氣體的擊穿電壓由下式?jīng)Q定: 驗證帕邢定律極板間距一定時,不同氣壓下的擊穿電壓測量 其中d分別為75mm、94mm、100mm。驗證帕邢定律Pd一定時擊穿電壓測定 探針測量實驗實驗原理圖探針測量實驗根據(jù)探針測得的I-V關(guān)系曲線可以得到電子溫度: 探針測量實驗探針測量實驗測量電子溫度P=21Pa U=400V I=2.04mA-1.
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