The invention discloses a simulation device for the volt-ampere characteristics of Langmuir probe in plasma environment. According to the reverse design idea, the device is realized by combining the volt-ampere characteristics principles of two kinds of transistors. The diode is used to select the positive and negative characteristic curve area, which is different from the digital control mode architecture of a microcomputer. The device is realized by a pure analog circuit with simple structure and easy realization. The volt-ampere characteristics of Langmuir probe in real plasma environment can be simulated by changing part of the element parameters.
【技术实现步骤摘要】
一种等离子体环境中朗缪尔探针伏安特性模拟装置
本专利技术属于空间物理探测
,具体涉及一种等离子体环境中朗缪尔探针伏安特性模拟装置。
技术介绍
朗缪尔探针的工作原理是将传感器浸入等离子体中,传感器会收集等离子体中的电子和离子,形成电流.当给传感器外加一个扫描电压,传感器收集形成的等离子体电流会随着外加扫描电压的变化而变化,从而得到传感器与等离子体相互作用的伏安特性曲线。通过分析该伏安特性曲线,可以得到等离子体密度、温度和电位等参数。在地面使用朗缪尔探针时,需要等离子体环境,而等离子体环境产生装置的使用成本很高。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术的目的是提供一种等离子体环境中朗缪尔探针伏安特性模拟装置,可以在地面模拟等离子体环境中朗缪尔探针的伏安特性,且装置的结构简单,易于实现。一种等离子体环境中朗缪尔探针伏安特性模拟装置,包括二极管D1、D2,NPN型三极管Q1、PNP型三极管Q2、供电电源U1、U2以及直流式扫描电压源:电源U1正极与三极管Q1基级之间串接电阻R1,三极管Q1发射极串联电阻R2后接地回线,二极管D1负极与三极管Q1集电极连接,二极管D1正极依次串连电阻R4及偏置电源U3后接到直流式扫描电压源;二极管D2负极接在二极管D1的正极以及电阻R4之间,二极管D2正极与三极管Q2集电极连接,三极管Q2基极与电源U2之间串联电阻R3,三极管Q2发射极、电源U1负极和U2正极与外部供电地回线连接;其中,所述偏置电源U3的电压值为等离子体环境参数悬浮电位Vf;直流式扫描电压源提供的电压从一个设定的正电压开始逐渐减小开始扫描,直到降到一个设定的负电压值; ...
【技术保护点】
1.一种等离子体环境中朗缪尔探针伏安特性模拟装置,其特征在于,包括二极管D1、D2,NPN型三极管Q1、PNP型三极管Q2、供电电源U1、U2以及直流式扫描电压源:电源U1正极与三极管Q1基级之间串接电阻R1,三极管Q1发射极串联电阻R2后接地回线,二极管D1负极与三极管Q1集电极连接,二极管D1正极依次串连电阻R4及偏置电源U3后接到直流式扫描电压源;二极管D2负极接在二极管D1的正极以及电阻R4之间,二极管D2正极与三极管Q2集电极连接,三极管Q2基极与电源U2之间串联电阻R3,三极管Q2发射极、电源U1负极和U2正极与外部供电地回线连接;其中,所述偏置电源U3的电压值为等离子体环境参数悬浮电位Vf;直流式扫描电压源提供的电压从一个设定的正电压开始逐渐减小开始扫描,直到降到一个设定的负电压值;三极管Q2发射极作为伏安特性曲线的输出端。
【技术特征摘要】
1.一种等离子体环境中朗缪尔探针伏安特性模拟装置,其特征在于,包括二极管D1、D2,NPN型三极管Q1、PNP型三极管Q2、供电电源U1、U2以及直流式扫描电压源:电源U1正极与三极管Q1基级之间串接电阻R1,三极管Q1发射极串联电阻R2后接地回线,二极管D1负极与三极管Q1集电极连接,二极管D1正极依次串连电阻R4及偏置电源U3后接到直流式扫描电压源;二极管D2负极接在二极管D1的正极以及电阻R4之间,二极管D2正极与三极管Q2集电极连接,三极管Q2基极与电源U2之间串联电阻R3,三极管Q2发射极、电源U1负极和U2正极与外部供电地回线连接;其中,所述偏置电源U3的...
【专利技术属性】
技术研发人员:李得天,胡向宇,赵振栋,陈光锋,田恺,王栋,蔺璟,陶文泽,
申请(专利权)人:兰州空间技术物理研究所,
类型:发明
国别省市:甘肃,62
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