整理等离子体综合实验课件

ONTENTS目录C01实验原理03实验内容02实验装置04实验结论ONTENTS目录C01实验原理03实验内容02实验装置1实验原理1实验原理12等离子体定义等离子体是由电子、离子和中性粒子组成的，宏观上呈现准中性，且具有集体效应的混合气体。常被称为物质的第四态。准中性是指等离子体中正负电荷的总数基本相等，系统在宏观上呈现电中性，但在小尺度上则呈现出电磁性。集体效应突出地反映了等离子体和中性气体的区别。等离子体定义等离子体是由电子、离子和中性粒子组成的，宏观上呈3气体放电气体放电可以采用多种能量激励形式，如直流、微波、射频等能量形式。其中直流放电因为结构简单、成本低而受到广泛应用。直流放电形成辉光等离子体的经典结构如图（1）所示。气体放电气体放电可以采用多种能量激励形式，如直流、微波、射频4直流低气压放电低气压放电可分为三个阶段：暗放电、辉光放电和电弧放电。从左至右，其唯象结果如下：直流低气压放电低气压放电可分为三个阶段：暗放电、辉光放电和电5实验装置2实验装置26实验装置DH2005直流辉光等离子体实验装置包括可拆卸的气体放电管、测量系统、真空系统、进气系统和水冷系统等部分组成。实验装置DH2005直流辉光等离子体实验装置包括可拆卸的气7实验内容实验一直流低气压放电现象观察及伏安曲线的测量3实验二气体击穿电压的测定及帕邢定律验证实验实验三探针法测电子温度实验内容实验一直流低气压放电现象观察及伏安曲线的测量3实验8放电现象观察阴极阳极实验一直流低气压放电现象观察及伏安曲线的测量放电现象观察阴极阳极实验一直流低气压放电现象观察及伏安曲线9伏安曲线电极距离为84mm时，测得的不同气压下的伏安曲线图伏安曲线电极距离为84mm时，测得的不同气压下的伏安曲线图10结论：直流辉光放电中，在保持电极距离不变的情况下1、电流随电压的增大而增大，但不呈线性关系；2、气压升高时，电流随电压增大的速率加快。结论：直流辉光放电中，在保持电极距离不变的情况下11实验二气体击穿电压的测定及帕邢定律验证实验

实验二气体击穿电压的测定及帕邢定律验证实验

12改变电极距离后的放电现象阳极阴极改变电极距离后的放电现象阳极阴极13保持pd乘积不变时击穿电压Vpd=2800Pa·mmd/mm6570778593p/Pa4340363330V/v355341340352360结论：pd乘积不变时，击穿电压大致保持不变电压变化较大的可能原因：1、实验仪器陈旧，实验结果重复性较差；2、实验中pd乘积很难保持完全相同。保持pd乘积不变时击穿电压Vpd=2800Pa·mmd/m14pd值单调变化时的击穿电压结论：1、曲线大致符合帕邢定律,随着pd的增大，电压先减小后增大。2、最小击穿电压在290V左右。pd/Pa·mm84511201275168017852155224028003390U/V338303290303308315324342369pd值单调变化时的击穿电压结论：pd/Pa·mm84511215实验所有测得的数据实验所有测得的数据16实验三探针法测电子温度

实验三探针法测电子温度

17相同功率，不同工作气压下测得的探针I~U曲线I(μA)I(μA)功率：1.4W气压=15Pa功率：1.4W气压=30Pa0.100.200.99141.55574.953.89相同功率下，气压越大电子温度越小；相同功率，不同工作气压下测得的探针I~U曲线I(μA)I(μ18相同工作气压，不同功率下测得的探针I~U曲线I(μA)I(μA)功率：1.4W气压=30Pa功率：2.8W气压=30Pa0.200.211.55572.53143.896.02相同气压下，功率越大电子温度越大。相同工作气压，不同功率下测得的探针I~U曲线I(μA)I(μ19实验结论与反思4实验结论与反思420实验结论1、直流辉光放电中，在保持电极距离不变的情况下

电流随电压的增大而增大，但不呈线性关系；气压升高时，电流随电压增大的速率加快。2、随着pd的增大，击穿电压先减小后增大，曲线大致符合帕邢定律；最小击穿电压在290V左右。3、探针法测电子温度：相同功率下，气压越大测得电子温度越小；相同气压下，功率越大测得的电子温度越大。实验结论1、直流辉光放电中，在保持电极距离不变的情况下21实验反思1、实验仪器测得的数据重复性较差，因此为了保证实验结果的准确性，可以：（1）使用同组的实验数据进行分析；

（2）多次测量，比较不同组数据之间的差异；2、实验测得的数据会时间的变化而变化。3、实验不足之处：没有对等离子体放电现象进行光谱分析。实验反思1、实验仪器测得的数据重复性较差，因此为了保证实验结22谢谢大家THANKYOUFORYOURATTETION谢谢大家THANKYOUFORYOURATTETIO23ONTENTS目录C01实验原理03实验内容02实验装置04实验结论ONTENTS目录C01实验原理03实验内容02实验装置24实验原理1实验原理125等离子体定义等离子体是由电子、离子和中性粒子组成的，宏观上呈现准中性，且具有集体效应的混合气体。常被称为物质的第四态。准中性是指等离子体中正负电荷的总数基本相等，系统在宏观上呈现电中性，但在小尺度上则呈现出电磁性。集体效应突出地反映了等离子体和中性气体的区别。等离子体定义等离子体是由电子、离子和中性粒子组成的，宏观上呈26气体放电气体放电可以采用多种能量激励形式，如直流、微波、射频等能量形式。其中直流放电因为结构简单、成本低而受到广泛应用。直流放电形成辉光等离子体的经典结构如图（1）所示。气体放电气体放电可以采用多种能量激励形式，如直流、微波、射频27直流低气压放电低气压放电可分为三个阶段：暗放电、辉光放电和电弧放电。从左至右，其唯象结果如下：直流低气压放电低气压放电可分为三个阶段：暗放电、辉光放电和电28实验装置2实验装置229实验装置DH2005直流辉光等离子体实验装置包括可拆卸的气体放电管、测量系统、真空系统、进气系统和水冷系统等部分组成。实验装置DH2005直流辉光等离子体实验装置包括可拆卸的气30实验内容实验一直流低气压放电现象观察及伏安曲线的测量3实验二气体击穿电压的测定及帕邢定律验证实验实验三探针法测电子温度实验内容实验一直流低气压放电现象观察及伏安曲线的测量3实验31放电现象观察阴极阳极实验一直流低气压放电现象观察及伏安曲线的测量放电现象观察阴极阳极实验一直流低气压放电现象观察及伏安曲线32伏安曲线电极距离为84mm时，测得的不同气压下的伏安曲线图伏安曲线电极距离为84mm时，测得的不同气压下的伏安曲线图33结论：直流辉光放电中，在保持电极距离不变的情况下1、电流随电压的增大而增大，但不呈线性关系；2、气压升高时，电流随电压增大的速率加快。结论：直流辉光放电中，在保持电极距离不变的情况下34实验二气体击穿电压的测定及帕邢定律验证实验

实验二气体击穿电压的测定及帕邢定律验证实验

35改变电极距离后的放电现象阳极阴极改变电极距离后的放电现象阳极阴极36保持pd乘积不变时击穿电压Vpd=2800Pa·mmd/mm6570778593p/Pa4340363330V/v355341340352360结论：pd乘积不变时，击穿电压大致保持不变电压变化较大的可能原因：1、实验仪器陈旧，实验结果重复性较差；2、实验中pd乘积很难保持完全相同。保持pd乘积不变时击穿电压Vpd=2800Pa·mmd/m37pd值单调变化时的击穿电压结论：1、曲线大致符合帕邢定律,随着pd的增大，电压先减小后增大。2、最小击穿电压在290V左右。pd/Pa·mm84511201275168017852155224028003390U/V338303290303308315324342369pd值单调变化时的击穿电压结论：pd/Pa·mm84511238实验所有测得的数据实验所有测得的数据39实验三探针法测电子温度

实验三探针法测电子温度

40相同功率，不同工作气压下测得的探针I~U曲线I(μA)I(μA)功率：1.4W气压=15Pa功率：1.4W气压=30Pa0.100.200.99141.55574.953.89相同功率下，气压越大电子温度越小；相同功率，不同工作气压下测得的探针I~U曲线I(μA)I(μ41相同工作气压，不同功率下测得的探针I~U曲线I(μA)I(μA)功率：1.4W气压=30Pa功率：2.8W气压=30Pa0.200.211.55572.53143.896.02相同气压下，功率越大电子温度越大。相同工作气压，不同功率下测得的探针I~U曲线I(μA)I(μ42实验结论与反思4实验结论与反思443实验结论1、直流辉光放电中，在保持电极距离不变的情况下

电流随电压的增大而增大，但不呈线性关系；气压升高时，电流随电压增大的速率加快。2、随着pd的增大，击穿电压先减小后增大，曲线大致符合帕邢定律；最小击穿电压在290V左右。3、探针法测电子温度：相同功率下，气压越大测得电子温度越小；相同气压下，功率越大测得的电子温度越大。实验结论1、直流辉光放电中，在保持电极距离不变的情况下44实验反思1、实验仪器测得的数据重复性较差，因此为了保证