等離子體作為物質(zhì)存在的第四態(tài),其組成上的特殊性使其具有許多方面的應(yīng)用,因此吸引著越來越多的研究者研究。等離子體中的帶電粒子處于自由狀態(tài),極易受到外電、磁場的影響。源于等離子體中帶電粒子的這種特性,引起了研究者們對于研究等離子體對電磁波的傳輸影響的熱情,并將之應(yīng)用于航天、航空、國防及基礎(chǔ)研究等諸多領(lǐng)域。而設(shè)計實驗,在實驗室產(chǎn)生大面積等離子體,并開展電磁波在等離子體中傳輸?shù)膶嶒炑芯?可以進一步探究等離子體對電磁波的傳輸影響,具有重要的應(yīng)用價值和學術(shù)意義。本文中,首先設(shè)計了一種新型網(wǎng)格放電裝置,并對其放電特性進行了實驗研究。等離子體發(fā)生裝置采用細柱狀陰極陣列,利用氦氣作為電離氣體,配合網(wǎng)格陽極形成陽極外一定厚度的等離子體層。并測量了擊穿電壓、氣體壓強、電極間距等對放電特性的影響,獲得了不同條件下的帕邢曲線和伏安特性曲線。通過對比實驗,發(fā)現(xiàn)新型網(wǎng)格電極結(jié)構(gòu)和普通金屬板電極結(jié)構(gòu)之間的帕邢曲線是不一致的,并獲得了裝置最優(yōu)放電方案。在此基礎(chǔ)上,搭建了微波傳輸實驗系統(tǒng),對直流網(wǎng)格陽極氦氣放電產(chǎn)生的等離子體的微波傳輸特性進行了實驗研究。利用高頻喇叭天線連接矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測量回波的相位參數(shù),與無等離子體時... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：55 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

直流網(wǎng)格陽極等離子體裝置示意圖(上為正視面，下為俯視面)

哈爾濱工業(yè)大學理學碩士學位論文9式中，A和B為通過實驗確定的與氣體種類有關(guān)的系數(shù);γ是二次電離系數(shù)�？梢哉f，帕邢曲線是湯森德理論的實驗驗證，湯森德方程是帕邢法則的理論描述。2.3.2帕邢曲線測量實驗中，除了電極結(jié)構(gòu)和以往的一些實驗不同，其變量的控制和以前還是一樣。實驗中的變量主要有電壓、壓強和電極間距。另外為了更好地得到有效的結(jié)論，此次做了2組對照實驗。第一組對照實驗是不銹鋼金屬陽極板和純鐵陰極組成的電極結(jié)構(gòu)對照不銹鋼網(wǎng)格結(jié)構(gòu)陽極和純鐵陰極組成的電極結(jié)構(gòu)；另一組對照實驗是不銹鋼金屬陽極板和反刷式陰極組成的電極結(jié)構(gòu)對照不銹鋼網(wǎng)格結(jié)構(gòu)陽極和反刷式陰極組成的電極結(jié)構(gòu)。圖2-2中的Paschen曲線是不銹鋼陽極板和陰極板之間的擊穿電壓隨壓強的變化，從圖2-2中可以發(fā)現(xiàn)，在同一電極間隙下，隨著壓強的增大，擊穿電壓隨著壓強的增大先減小后增大。當壓強與間隙乘積一定較小或較大時，擊穿電壓均隨著電極間隙的增大而增大。同時擊穿電壓的最低點也隨著電極間隙的增大而發(fā)生右移。通過分析圖2-3、圖2-4和圖2-5可以發(fā)現(xiàn)，將陽極板更換為網(wǎng)格或?qū)㈥帢O板更換為反刷式電極結(jié)論均不發(fā)生改變。圖2-2不銹鋼陽極板和陰極板之間的Paschen曲線變化

哈爾濱工業(yè)大學理學碩士學位論文10圖2-3網(wǎng)格陽極和陰極板之間的Paschen曲線變化圖2-4不銹鋼陽極板和反刷式之間的Paschen曲線變化圖2-5網(wǎng)格陽極和反刷式電極之間的Paschen曲線變化

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3411843