等离子体诊断的方法
等离子体诊断指的是通过光、电、磁等各种手段,对等离子体中的各种物理、化学过程进行监测与分析。等离子体诊断使人们对等离子体的理解更加深入,从而更好地控制并
应用等离子体。根据是否与等离子体接触,等离子体诊断可分为侵入式与非侵入式两种。根据测量对象的不同,可分为电学、光学、粒子诊断等。电学诊断中静电探针是最为
常见的诊断方法。
朗缪尔探针是等离子体诊断中最早、最基本的手段之一,它是由朗缪尔(Langmuir)于 1923年提出。
下图所示为朗缪尔探针的测量原理图。其结构非常简单, 就是一根金属丝插入等离子体中。通常所用的金属材料为钨丝、 钽丝或销丝等。
根据探针测量的伏安特性曲线,可以获得电子温度、电子密度、悬浮电位、等离子体空间电位等参量。虽然探针对其周围的等离子体有一定的扰动,但是限于探针周围
几个德拜长度的范围内,因而具有一定的空间分辨能力。通过移动探针,可获得这些等离子体参量的空间分布。
朗缪尔探针是探测等离子清洗机真空腔体中电子密度,强度,分布的一个有效的手段,对于不同的区域的等离子体的被测等离子体应当是准电中性的,即电子密度与离子
密度相等。磁场的存在使得带电粒子围绕磁力线做回旋运动,带电粒子的运动将不是各向同性而是各向异性的。