【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于感性耦合等离子体发生及观测领域，具体是涉及到一种感性耦合等离子体发生及观测装置及观测方法。
技术介绍
1、近年来，随着等离子体在航空航天方面应用的不断拓展，为提高等离子体利用效率、消除推力器电极腐蚀问题，感性耦合等离子体推力器应运而生。感性耦合等离子体的发生装置及其制备方法已经比较成熟，但是要进入实际的推力器应用，等离子体的空间分布特性及其羽流特征还亟待研究。
2、现有的感性耦合等离子体发生装置，一般用于晶片雕刻等工业生产，而在晶片雕刻等工业生产领域中，感性耦合等离子体的径向分布的影响可以通过晶片雕刻效果评估，因此目前针对感性耦合等离子体的径向分布存在观察需求，而在航天器推力器中感性放电等离子体的应用，属于一种相对较新的应用，因此在该应用场景下，对感性放电等离子体的径向和轴向分布情况进行掌控，对推力器的效率、安全性以及推力校正方案等均有较大帮助。
3、然而，常规生产石英电离通道采用一体成型，这种方案产生的轴向观察窗，均匀度严重不足，对于光谱诊断精度影响很大；而采用观测窗和电离通道分离的方案，由于目前常规的感性耦合等离子体发生装置，其向电离通道输入气体工质需要从轴向进行输入，因此限制了轴向观察窗口的布置。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种能够在轴向观测感性耦合等离子体的感性耦合等离子体发生及观测装置及观测方法。
2、本专利技术提供一种感性耦合等离子体发生及观测装置，包括电离通道、冷却通道和线圈；
3、
4、所述线圈套设在所述电离通道外侧，且位于所述冷却通道内，所述线圈的两端伸出所述冷却通道外侧。
5、更进一步地，多个所述送气通道朝向所述电离通道的轴线。
6、更进一步地，多个所述送气通道的出口与所述电离通道轴线垂直。
7、更进一步地，所述电离通道和冷却通道背离所述尾喷通道的一端均设置有开口；
8、还包括端盖，所述端盖设置在电离通道和冷却通道的一侧，并封堵所述开口，所述观察窗口和所述送气通道设置在所述端盖上。
9、更进一步地，所述端盖朝向所述尾喷通道一侧设置有密封环槽和连接结构；
10、所述电离通道与所述密封环槽嵌合，所述冷却通道与所述连接结构外壁连接。
11、更进一步地，还包括连接环，所述连接环一侧与所述冷却通道可拆卸密封配合，另一侧设置有与所述连接结构可拆卸连接的连接配合结构。
12、更进一步地，所述端盖上设置有连通冷却通道的进水口和出水口。
13、更进一步地，所述线圈的两端从所述端盖伸出所述冷却通道；
14、所述线圈为空心线圈，所述线圈内流通有冷却介质。
15、更进一步地，还包括设置在观察窗口外的观察支架，所述观察支架以所述电离通道的轴线为中心，纵向间隔设置有多个纵向安装孔，横向间隔设置有多个横向安装孔；
16、还包括可拆卸设置在所述纵向安装孔或横向安装孔上的观测探头。
17、本专利技术还提供一种感性耦合等离子体观测方法，使用感性耦合等离子体发生及观测装置，包括如下步骤：
18、s1,通过所述送气通道向所述电离通道内通入气体工质；
19、s2,对线圈施加射频电压，使电离通道内的气体工质在电离通道内形成感性耦合等离子体；
20、s3,将观测探头安装依次安装至多个纵向安装孔和多个横向安装孔上，观察并记录所述感性耦合等离子体的状态。
21、本专利技术的有益效果是，
22、一，本专利技术可以从轴向观察感性耦合等离子体发生的情况和空间分布，解决现有的感性耦合等离子体发生装置由于需要在电离通道轴向配备送气通道，而无法对所发生等离子体进行较好的特别是轴向观测空间分布特性观测的问题。
23、二，通过多个送气通道的组合，实现在电离通道径向送气的同时，具有常规轴向送气所具备的气体工质均匀性的特性，保证了观测感性耦合等离子体空间分布特性的准确性。
24、三，尾喷通道、送气通道以及冷却通道的组合，使得电离通道结合线圈和气体工质能够产生持续、均匀、稳定的感性耦合等离子体，且由于电离通道和送气通道以及线圈的对称性良好，所产生感性耦合等离子体也具有较好的对称性。
25、四，本专利技术中冷却通道的配备，既可以为线圈进行全方位的换热，为线圈的高功率运行提供合适的环境，同时还可以对电离通道进行散热，在装置中，直接和射频电源相连的负载是线圈，但是事实上线圈、电离通道和其中的感性耦合等离子体共同组成了负载，因此保证负载的温度稳定，事实上就是需要保持线圈、电离通道的温度稳定(前两者稳定情况下，感性耦合等离子体的温度也稳定)，因此本冷却通道高的布置，实现了同时对线圈和对电离通道进行降温，实现保持感性耦合等离子体源的稳定工作。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种感性耦合等离子体发生及观测装置，其特征是，包括电离通道(1)、冷却通道(2)和线圈(3)；
2.如权利要求1所述的感性耦合等离子体发生及观测装置，其特征是，多个所述送气通道(65)朝向所述电离通道(1)的轴线。
3.如权利要求2所述的感性耦合等离子体发生及观测装置，其特征是，多个所述送气通道(65)的出口与所述电离通道(1)轴线垂直。
4.如权利要求1-3任一项所述的感性耦合等离子体发生及观测装置，其特征是，所述电离通道(1)和冷却通道(2)背离所述尾喷通道(4)的一端均设置有开口；
5.如权利要求4所述的感性耦合等离子体发生及观测装置，其特征是，所述端盖(6)朝向所述尾喷通道(4)一侧设置有密封环槽(61)和连接结构(62)；
6.如权利要求5所述的感性耦合等离子体发生及观测装置，其特征是，还包括连接环(7)，所述连接环(7)一侧与所述冷却通道(2)可拆卸密封配合，另一侧设置有与所述连接结构(62)可拆卸连接的连接配合结构(71)。
7.如权利要求4所述的感性耦合等离子体发生及观测装置，其特征是，所
8.如权利要求4所述的感性耦合等离子体发生及观测装置，其特征是，所述线圈(3)的两端从所述端盖(6)伸出所述冷却通道(2)；
9.如权利要求1-3、5-8任一项所述的感性耦合等离子体发生及观测装置，其特征是，还包括设置在观察窗口(5)外的观察支架(8)，所述观察支架(8)以所述电离通道(1)的轴线为中心，纵向间隔设置有多个纵向安装孔(81)，横向间隔设置有多个横向安装孔(82)；
10.一种感性耦合等离子体观测方法，其特征是，使用如权利要求9所述的感性耦合等离子体发生及观测装置，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种感性耦合等离子体发生及观测装置，其特征是，包括电离通道(1)、冷却通道(2)和线圈(3)；
2.如权利要求1所述的感性耦合等离子体发生及观测装置，其特征是，多个所述送气通道(65)朝向所述电离通道(1)的轴线。
3.如权利要求2所述的感性耦合等离子体发生及观测装置，其特征是，多个所述送气通道(65)的出口与所述电离通道(1)轴线垂直。
4.如权利要求1-3任一项所述的感性耦合等离子体发生及观测装置，其特征是，所述电离通道(1)和冷却通道(2)背离所述尾喷通道(4)的一端均设置有开口；
5.如权利要求4所述的感性耦合等离子体发生及观测装置，其特征是，所述端盖(6)朝向所述尾喷通道(4)一侧设置有密封环槽(61)和连接结构(62)；
6.如权利要求5所述的感性耦合等离子体发生及观测装置，其特征是，还包括连接环(7)，所述连接环(...
【专利技术属性】
技术研发人员：钟宇轩，张宇，吴建军，郑鹏，车碧轩，杨述明，欧阳，胡泽君，赵元政，李宇奇，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。