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本论文主要工作就是用连续谱的方法对碰撞等离子进行诊断,分别对射频感应耦合等离子体及电弧等离子体进行诊断,并将实验结果与双探针测量结果进行比较,给出合理模型对实验结果进行分析和解释。
论文对碰撞等离子体的概念及研究背景进行简单介绍,并分别介绍三种碰撞条件下的等离子的主要诊断方法:探针诊断、微波诊断及光谱诊断,最后提出用连续谱进行诊断的优势。
论文对光谱诊断的基本原理进行了介绍,对光谱等离子体诊断所需熟知的一些基本概念进行阐述,在前人基础上,对理论模型进行正确的简化。并详细介绍了实验中所使用的光谱诊断系统。
在对理论模型进行预分析及预估计的基础上,提出更实用的优化模型:在低温等离子体中,连续谱一般包括复合辐射和轫致辐射两种情况,低能电子在离子场中被离子俘获,和离子进行复合,这个过程产生的辐射称为复合辐射,它是一个自由-束缚过程。轫致辐射是一个自由-自由过程,电子在辐射前后都处于自由状态,轫致辐射又包括两种情况:电子-离子的自由-自由辐射,电子-中性原子的自由-自由辐射。在碰撞等离子体中,由于中性原子的密度比较高,电子与中性原子的碰撞比较频繁,所以连续辐射主要由电子.中性原子的轫致辐射构成。
射频感应耦合等离子体连续谱诊断实验的实验结果表明连续谱能够对中等气压下射频感应耦合等离子体温度进行很好的诊断,其结果与双探针测量结果一致.
电弧等离子体的连续谱诊断实验结果能够与放电参数的变化自洽,并与以往经验结果相符。表明连续谱诊断方法利用了高气压电弧等离子体的强碰撞特性,融合了光谱诊断的非介入和高空间分辨的优点,是一种对高气压电弧等离子体进行诊断的有力工具。