一种诊断等离子体电子密度的测量系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及诊断等离子体电子密度的测量系统和方法，其中所述测量系统包括喇叭天线测量装置、双窗口真空腔室、等离子体阵列结构放电电极、电源、真空泵和气体注入装置，所述双窗口真空腔室一端与所述真空泵相连，另一端与所述气体注入装置相连，所述双窗口真空腔室内置所述等离子体阵列结构放电电极，所述等离子体阵列结构放电电极与所述电源相连，所述喇叭天线测量装置布置在所述双窗口真空腔室两侧并用于测量所述双窗口真空腔室两侧的S参数，所述等离子体阵列结构放电电极用于产生等离子体阵列柱。本发明专利技术通过阵列结构放电产生等离子体阵列，利用测量的透射谱与计算结果相拟合得到的电子密度，与现有微波相位法测量的电子密度相比更具确定性。度相比更具确定性。度相比更具确定性。

【技术实现步骤摘要】
一种诊断等离子体电子密度的测量系统和方法


[0001]本专利技术涉及等离子体
，尤其涉及一种诊断等离子体电子密度的测量系统和方法。

技术介绍

[0002]通常采用微波诊断等离子体电子密度时，微波对等离子体没有干扰，因此可用于一些不适用探针诊断的场合。比如使用频率比等离子体频率高得多的微波源，在忽略碰撞效应情况下，测量电磁波在等离子体中传输的相位偏移，从而直接得到等离子体密度的线积分。然而在实际测量过程中，使用单一频率的电磁波进行传输所得到的测量结果与多频率扫频取平均结果的差异比较大，有时甚至相差一个数量级，此时需要结合光谱诊断或探针诊断方法来综合得出等离子体的电子密度。具体而言，现有的诊断等离子体电子密度技术方案通常是根据电磁波传播时传播常数和相位信息的变化来计算等离子体的电子密度，该计算方案虽在理论层面可行，但在实验上难度较大，由于实验中难以产生大面积的均匀等离子体，因此对电磁波的衰减不明显，对相位的影响则比较明显，实践中经常采用单独的相位信息来得出等离子电子密度的方法。可见，在该相位测量法中，使用单一频率波的测量结果与使用多频率波的测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种诊断等离子体电子密度的测量系统，其特征在于，包括喇叭天线测量装置、双窗口真空腔室(1)、等离子体阵列结构放电电极、电源(4)、真空泵(2)和气体注入装置(3)，所述双窗口真空腔室(1)一端与所述真空泵(2)相连，另一端与所述气体注入装置(3)相连，所述双窗口真空腔室(1)内置所述等离子体阵列结构放电电极，所述等离子体阵列结构放电电极与所述电源(4)相连，所述喇叭天线测量装置布置在所述双窗口真空腔室(1)两侧并用于测量所述双窗口真空腔室(1)两侧的S参数，所述等离子体阵列结构放电电极用于产生若干等离子体阵列柱(10)。2.根据权利要求1所述的诊断等离子体电子密度的测量系统，其特征在于，所述等离子体阵列结构放电电极包括两平板电极(5)、两氧化铝介质板(6)和支撑柱(7)，所述电源(4)分别与两所述平板电极(5)相连，两所述氧化铝介质板(6)上均开有若干一一对应的阵列孔并平行置入两所述平板电极(5)的内侧，两所述氧化铝介质板(6)之间装有所述支撑柱(7)。3.根据权利要求1所述的诊断等离子体电子密度的测量系统，其特征在于，所述等离子体阵列柱(10)采用正方晶格结构。4.根据权利要求1所述的诊断等离子体电子密度的测量系统，其特征在于，所述电源(4)采用直流电源。5.根据权利要求1所述的诊断等离子体电子密度的测量系统，其特征在于，所述喇叭天线测量装置包括两喇叭天线(8)和矢量网络分析仪(9)，两所述两喇叭天线(8)分别布置在所述双窗口真空腔室(1)的两侧，两所述喇叭天线(8)均与所述矢量网络分析仪(9)相连。6.根据权利要求5所述的诊断等离子体电子密度的测量系统，其特征在于，所述双窗口真空腔室(1)的两侧均设有石英玻璃窗口，两所述两喇叭天线(8)分别布置在两所述石英玻璃窗口的外侧。7.根据权利要求2所述的诊断等离子体电子密度的测量系统，其特征在于，所述平...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海露，李健飞，苗强强，袁承勋，周忠祥，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院国防工程研究院工程防护研究所，
类型：发明
国别省市：