等离子体空间特性诊断装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种等离子体空间特性诊断装置，属于等离子体特性诊断领域，提供一种可实现对等离子体空间特性进行诊断的等离子体空间特性诊断装置，包括等离子体发生器和检测装置，在所述等离子体发生器内具有可密封的等离子体形成腔，所述检测装置包括检测探针和探针安装平台，所述检测探针安装在所述探针安装平台上，所述检测探针的检测端深入至等离子体形成腔内。本实用新型专利技术可实现对等离子体在空间上不同位置处的特性参数进行检测、诊断。并且通过设置相应的探针安装平台结构可实现对检测探针的相应移动，进而可实现检测探针在空间位置上的任意移动，以此实现对等离子体在空间上不同位置处的特性参数进行诊断。

【技术实现步骤摘要】
等离子体空间特性诊断装置
本技术涉及等离子体特性诊断技术，一种等离子体空间特性诊断装置。
技术介绍
等离子体诊断技术分为主动式和被动式，主动式诊断技术即使用主动的电磁波、粒子束或探针、探头浸入到等离子体中，在等离子体环境中收集相关的特性数据，通过相应的数据处理方法获得等离子体信息；被动式诊断技术不主动浸入到等离子体中，而是在诊断过程中通过接收待分析等离子体发射的电磁波或粒子束，从而获取等离子体信息。通过对等离子体的特性诊断，可以为优化等离子体工艺参数、改进等离子体设备等提供实验数据，可使等离子体装置更高效、优异地完成工作。通过等离子体诊断不仅可以了解等离子体的宏观表象，如等离子体密度、等离子体温度、离子的能量等，还可以通过对参量的诊断了解等离子体的微观物理化学机制，如各种粒子之间的激发、裂解和电离碰撞、等离子体的扩散效应、等离子体的波动特性、分子的振动和转动温度、鞘层特性等。随着等离子体技术的不断改进和更新，越来越多的等离子体源的出现导致了相应的等离子体诊断技术的发展。等离子体具有一定的空间体积，因此在不同空间位置上等离子体参数差异甚大，而现有的大多数等离子体工艺和实验研究对等离子体空间均匀性都有极高的要求，因此无论是在等离子体工业应用还是实验室研究中，对于等离子体特征参数的空间诊断都具有重要意义，然而现目前对于等离子体的空间特性诊断还处于空白状态。因此，急需发展等离子体特性的空间诊断技术。
技术实现思路
本技术解决的技术问题是提供一种可实现对等离子体空间特性进行诊断的等离子体空间特性诊断装置。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：包括等离子体发生器和检测装置，在所述等离子体发生器内具有可密封的等离子体形成腔，所述检测装置包括检测探针和探针安装平台，所述检测探针安装在所述探针安装平台上，所述检测探针的检测端深入至等离子体形成腔内。进一步的是：还包括波纹管连接部，在等离子体发生器上设置有贯穿的检测孔；所述波纹管连接部的一端与所述检测孔连接，所述检测探针安装在波纹管连接部的另一端上，并且所述检测探针的检测端穿过波纹管连接部后深入至等离子体形成腔内。进一步的是：所述探针安装平台可带动所述检测探针升降移动和/或转动。进一步的是：所述探针安装平台可带动所述检测探针沿检测探针的轴向移动。进一步的是：所述探针安装平台包括升降机构，所述升降机构包括底座、安装平台、支架和驱动件；所述支架固定的安装在底座上，所述安装平台枢接于所述支架上，所述驱动件可驱动所述安装平台转动。进一步的是：所述驱动件包括上调节杆、下调节杆和调节螺母，所述上调节杆的上端固定在安装平台上，所述下调节杆的下端固定在底座上，所述上调节杆与所述下调节杆同轴，在上调节杆的下端和下调节杆的上端分别设置有旋向相反的螺纹段，所述调节螺母同时与上调节杆的下端和下调节杆的上端螺纹连接。进一步的是：所述探针安装平台包括平移机构，所述平移机构包括安装板、滑轨、驱动机构和探针安装座；所述探针安装座可沿滑轨移动地安转在滑轨上，所述驱动机构可驱动所述探针安装座在滑轨上往复移动，所述检测探针安装在所述探针安装座上。进一步的是：所述驱动机构包括驱动电机、丝杆和固定螺母，所述固定螺母固定地安装在探针安装座上并且固定螺母与丝杆螺纹配合地套在丝杆上，所述驱动电机固定安装在安装板上，所述驱动电机可驱动所述丝杆转动。进一步的是：所述检测探针包括四极质谱仪和/或Langmuir探针；当同时设置有四极质谱仪和Langmuir探针时，四极质谱仪和Langmuir探针分别安装在一个探针安装平台上。进一步的是：当同时设置有四极质谱仪和Langmuir探针时，四极质谱仪和Langmuir探针呈镜像对称设置。本技术的有益效果是：可实现对等离子体在空间上不同位置处的特性参数进行检测、诊断。并且通过设置相应的探针安装平台结构可实现对检测探针的相应移动，进而可实现检测探针在空间位置上的任意移动，以此实现对等离子体在空间上不同位置处的特性参数进行诊断。附图说明图1为本技术所述的等离子体空间特性诊断装置的示意图；图2为图1中探针安装平台局部的放大示意图；图3为图2中局部区域I的放大示意图；图4为等离子体发生器、检测探针和波纹管连接部三者连接后的立体视图；图5为图4的俯视图；图6为图5中A-A截面的剖视图；图7为升降机构的立体视图；图8为平移机构的立体视图；图9为图8的俯视图；图10为图9中B-B截面的剖视图；图中标记为：等离子体发生器1、等离子体形成腔2、检测探针3、检测端31、探针安装平台4、升降机构41、底座411、安装平台412、支架413、驱动件414、上调节杆4141、下调节杆4142、调节螺母4143、平移机构42、安装板421、滑轨422、驱动机构423、驱动电机4231、丝杆4232、固定螺母4233、探针安装座424、波纹管连接部5、检测孔6。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术进一步说明。如图1至图10中所示，本技术所述的等离子体空间特性诊断装置，包括等离子体发生器1和检测装置，在所述等离子体发生器1内具有可密封的等离子体形成腔2，所述检测装置包括检测探针3和探针安装平台4，所述检测探针3安装在所述探针安装平台4上，所述检测探针3的检测端31深入至等离子体形成腔2内。其中，等离子体发生器1是用于产生等离子体的装置，在进行对等离子体的特征诊断检测时，将在其内部的等离子体形成腔2内形成等离子体。其中，探针安装平台4是用于安装检测探针3的平台，通常设置在等离子体发生器1的外侧附近。检测探针3则是用于检测、诊断等离子体的检测单元，其整体安装在探针安装平台4上，然后检测探针3的检测端31则深入到等离子体形成腔2内以对等离子体进行检测、诊断。具体的，检测探针31可采用为质谱仪或者Langmuir探针，或者同时采用上述质谱仪和Langmuir探针。如附图1中所示，即是同时设置有两个检测探针3，并且将两个检测探针3分别安装到不同的探针安装平台4上，同时还可将两个检测探针3设置成镜像对称分布。具体的，可设置附图1中所示的两个检测探针3分别为一个质谱仪和一个Langmuir探针，其中质谱仪还可进一步优选采用四极质谱仪。更具体的，为了调节检测探针3的空间位置，进而使得其检测端31可在等离子体形成腔2内所对应的位置发生移动以实现对等离子体在空间上不同位置处的特性参数进行检测、诊断；本技术进一步设置有波纹管连接部5，同时在等离子体发生器1上设置有贯穿的检测孔6；所述波纹管连接部5的一端与所述检测孔6连接，所述检测探针3安装在波纹管连接部5的另一端上，并且所述检测探针3的检测端31穿过波纹管连接部5后深入至等离子体形成腔2内。由于波纹管连接部5的整体具有可弯曲、伸缩等特性，因此通过设置波纹管连接部5可实现对检测探针3的位置调整，同时保证整个等离子体形成腔2内部始终为密封空间。另外，还可通过采用相应结构的探针安装平台4实现检测探针3相应的移动调节，如可实现对检测探针3的升降移动、转动或者轴向移动。具体可参照附图2、3和7-10中所示，本技术中的探针安装平台4可包括升降机构41，所述升降机构包括底座411、安装平台412、支架413和驱动件414；所述支架413固本文档来自技高网...

【技术保护点】
等离子体空间特性诊断装置，其特征在于：包括等离子体发生器(1)和检测装置，在所述等离子体发生器(1)内具有可密封的等离子体形成腔(2)，所述检测装置包括检测探针(3)和探针安装平台(4)，所述检测探针(3)安装在所述探针安装平台(4)上，所述检测探针(3)的检测端(31)深入至等离子体形成腔(2)内。

【技术特征摘要】
1.等离子体空间特性诊断装置，其特征在于：包括等离子体发生器(1)和检测装置，在所述等离子体发生器(1)内具有可密封的等离子体形成腔(2)，所述检测装置包括检测探针(3)和探针安装平台(4)，所述检测探针(3)安装在所述探针安装平台(4)上，所述检测探针(3)的检测端(31)深入至等离子体形成腔(2)内。2.如权利要求1所述的等离子体空间特性诊断装置，其特征在于：还包括波纹管连接部(5)，在等离子体发生器(1)上设置有贯穿的检测孔(6)；所述波纹管连接部(5)的一端与所述检测孔(6)连接，所述检测探针(3)安装在波纹管连接部(5)的另一端上，并且所述检测探针(3)的检测端(31)穿过波纹管连接部(5)后深入至等离子体形成腔(2)内。3.如权利要求2所述的等离子体空间特性诊断装置，其特征在于：所述探针安装平台(4)可带动所述检测探针(3)升降移动和/或转动。4.如权利要求2所述的等离子体空间特性诊断装置，其特征在于：所述探针安装平台(4)可带动所述检测探针(3)沿检测探针(3)的轴向移动。5.如权利要求3所述的等离子体空间特性诊断装置，其特征在于：所述探针安装平台(4)包括升降机构(41)，所述升降机构包括底座(411)、安装平台(412)、支架(413)和驱动件(414)；所述支架(413)固定的安装在底座(411)上，所述安装平台(412)枢接于所述支架(413)上，所述驱动件(414)可驱动所述安装平台(412)转动。6.如权利要求5所述的等离子体空间特性诊断装置，其特征在于：所述驱动件(414)包括上调节杆(4141)、下调节杆(4142)和调节螺母(4143)，所述上调节杆(4141)的上端固定在安装平台(412)上，所述下调节杆(41...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈果，何小珊，王涛，何智兵，刘艳松，李俊，张玲，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心，
类型：新型
国别省市：四川,51