等离子体物理试验课件

1、等离子体物理实验探针测量实验数据的自动化采集A 2507300190008 伍晔实验原理等离子体: 等离子体通常被视为物质除固态、液态、气态之外存在的第四种形态。如果对气体持续加热，使分子分解为原子并发生电离，就形成了由离子、电子和中性粒子组成的气体，这种状态称为等离子体。实验原理直流辉光等离子体图示阳极正柱区(等离子体)法拉第暗区负极&阴极辉光区阴极阳极辉光区实验原理双探针法测等离子体参数实验原理参数计算电子温度:等离子体密度:实验仪器DH2005型 直流辉光等离子体实验装置实验仪器Keithley 236 型源测量单元利用GBIP接口，可以实现与计算机的链接。可以完全进行程控，能够同时输出

2、和测量电压或电流。我们的主要目的就是利用次仪器在计算机上进行等离子体数据的自动采集实验仪器高精度：实验设备自带：探针电压表：三位半数显，测量范围：0200V，测量精度0.5%探针电流表：三位半数显，测量范围：020mA，测量精度0.5%；实验内容LabView程序编写使用已有的Keithley驱动模块，编写采集程序。在计算机端控制测量单元，使其同时担当扫描电压和电流表的角色。同时可以绘图并且保存测量数据，可以导入Origin等程序做进一步分析上半部分主要是参数设定和数据列表下半部分是曲线绘制实验内容程序结构图实验内容实验结果有很大的问题 这并不是理想的曲线起始电压：-100V终止电压：100V

3、电压步进：0.5V采集延迟：0.5S多重采样：8次时间积分：50Hz线循环实验内容起始电压：-20V终止电压：20V电压步进：0.5V采集延迟：0.5S多重采样：16次时间积分：50Hz线循环实验内容实验内容前提：使用万用表测量发现，实验装置和236的电流表，电压表，电源输出都没有问题。在同一条件下测量相同等离子体，得到截然不同的曲线问题与猜测使用236测量得到的数据电流恒负（零点问题？）电流大了一个量级-100至100范围内没有应有的曲线特征（精度足够。如果是曲线平移，范围不可能那么大。实际测量中只有1V）曲线斜率与气压有关（最后的拐点）曲线有不规则起伏（噪声？）实验内容验证猜测：测量大电阻

4、验证零点在10-4A量级上，即使没有多重采样，噪声也可以忽略不计零点位置很准确 105电阻起始电压：-100V终止电压：100V电压步进：0.5V采集延迟：0S多重采样：关闭时间积分：快速（0.416ms）实验内容验证猜测：测量大电阻验证噪声107电阻，进一步缩小电压范围，放大电流起伏起始电压：-1V终止电压：1V电压步进：0.01V采集延迟：0S多重采样：关闭时间积分：快速（0.416ms）无电磁屏蔽有电磁屏蔽实验内容多重采样对曲线的影响起始电压：-0.01V终止电压：0.01V电压步进：0.0001V采集延迟：0S时间积分：快速（0.416ms）无多重采样多重采样32次实验结论零点电压，至少在待测物体是电阻的情况下，是准确的外界干扰对结果的影响在10-8A量级，相对测量的量级（10-6A）可以忽略通过电磁屏蔽和多重采样，可以较轻松地到达很高的测量精度（至少10-11A）实验结论曲线的不规则起伏可能和等离子体本身不稳定有关，实验中也有观察到过等离子体的闪烁没有应有的曲线性质，在所有电压源，电表工作正常的前提下，只能将问题锁定在Keithley2