等離子體診斷是用�(shí)�(yàn)方法測定等離子體參量的技�(shù)。診斷的方法有探針法、微波法、激光法、光譜法、光�(xué)法和粒子束法,其中光�(xué)法的原理可參見風(fēng)洞測試儀�;粒子束法的�(yīng)用不如前五種普遍。由于等離子體的�(xiàn)象和行為�(fù)雜多�,對它的性質(zhì)和狀�(tài),往往不可能從單項(xiàng)測量直接得出�(zhǔn)確的�(jié)�,而需要通過對幾種參量的并行測量和有�(guān)因素(例�,平衡狀�、粒子速度分布、磁場變化等)的綜合分析才能推斷出來,因此,�(xí)慣上使用“診斷”這個名詞�
從歷史發(fā)展看,等離子體診斷學(xué)淵源于光�(xué)天文觀�。以恒星�(fā)射的可見光為起點(diǎn)的天文觀測現(xiàn)在已�(fā)展成為包括射頻電磁波、紅外線、紫外線、X 射線、γ射線以及各種粒子在�(nèi)的天文等離子體診�,它是天體測量學(xué)和天體物理學(xué)的一個重要基�(chǔ)�19世紀(jì)以來,氣體放電的研究,提供了等離子體的實(shí)�(yàn)室觀測。核爆炸性能的確定要依靠對爆炸形成的等離子體的診�?,F(xiàn)代高空飛行器和航天技�(shù)以及無線電通信技�(shù)的發(fā)�,也對等離子體診斷起了促�(jìn)作用。當(dāng)�,受�?zé)岷司圩兒涂臻g開發(fā)等研究和�(yīng)用的需�,正在�(jìn)一步推動等離子體診斷學(xué)的發(fā)��
等離子體診斷技�(shù)是隨著等離子體科�(xué)的�(jìn)展而發(fā)展起來的�20世紀(jì)�,開始觀測宇宙等離子體�20年代,為了研究氣體放�,開�(chuàng)了實(shí)�(yàn)室等離子體診斷。從50年代�,在受控?zé)岷朔�?yīng)和空間技�(shù)研究的推動下,等離子體診斷的研究�(jìn)入全盛時��
探針� 將實(shí)體探針放入等離子體中以獲得所需參量,是等離子體診斷的基本手段之一。此法可以得到有�(guān)等離子體�(nèi)部細(xì)致結(jié)�(gòu)的信息和各種參量的分布情�。缺�(diǎn)是會干擾被測等離子體,例如改變流動圖�,形成空間電荷包�,產(chǎn)生雜�(zhì)污染等。此法應(yīng)用的探針有三種:
電導(dǎo)率探� 由磁場線圈和探測線圈組成。它利用磁場和等離子體相互作用原理來確定等離子體的電�(dǎo)率�
靜電探針 它是一種金屬電�。通過電路將偏置電壓加在探針和�(bǔ)償電極(如等離子體的金屬器壁或放電電極等)之�,探針就從等離子體中收集帶電粒子,形成電��
磁探� 它是一個探測線�。當(dāng)其中的磁通量�(fā)生變化時,線圈中便產(chǎn)生感�(yīng)電動�,從而給出等離子體中�(dāng)?shù)卮艌龅臅r間變化率�
微波� 利用電磁波頻譜中的微波與等離子體相互作用的原理來測量等離子體參量的方�。微波在等離子體中傳播時,會使微波器件的工作狀�(tài)�(fā)生變化(如值下降等�,并�(fā)生吸�、相移以及反�、折射、散射等過程。相�(yīng)的衰減量、相移量和反射量等物理量可由�(shí)�(yàn)測定,而它們對等離子體的電子密�、碰撞頻率等參量的依賴關(guān)系則可由理論分析給出?;谶@類現(xiàn)象的診斷稱為微波傳輸測量,它分為空腔法和自由傳播法兩��
激光干涉法 激光具有功率大、亮度高、單色性好、方向性強(qiáng)和偏振度好等�(yōu)�(diǎn),是十分�(yōu)良的相干光源。用它作馬赫-曾德爾干涉儀、邁克耳孫干涉儀等一般光�(xué)干涉儀的光�,可使干涉儀易于�(diào)節(jié),使用方�。有些新型干涉儀其中作光源的激光器兼作探測器,因而結(jié)�(gòu)簡單,靈敏度高。激光干涉法可以直接測量等離子體的折射率,并確定等離子體的密度和溫度等參��
維庫電子通,電子知識,一查百��
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