Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Создание низкотемпературной плазмы в резонаторе.




Доверь свою работу кандидату наук!
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Пусть имеется цилиндрическая стеклянная колба с газом (например, воздухом) при давлении – 10-4 мм ртутного столба, помещенная в катушку ВЧ генератора (рис. 2). Кроме того в колбе имеется маленький шарик ртути, который при нагревании в ВЧ поле генератора испаряется, повышая давление газа (паров ртути) в колбе примерно до 0,1 мм (13,3 Па в СИ).

При включении ВЧ генератора в колбе возникает ВЧ-разряд, давление паров ртути повышается и образуется низкотемпературная плазма с концентрацией ионов и электронов nenin0, где ne – концентрация электронов, ni – концентрация ионов, n0 – концентрация паров ртути.

ВЧ генератор
Р1
Р2
Е
Н
k
Рис. 3. Плазменный резонатор в СВЧ поле
Колба с газом
Катушка ВЧ генератора
Вк
L

Оценим примерную концентрацию электронов. При давлении 0,1 мм ртутного столба концентрация молекул газа равна примерно n0 = 1015 см-3, а концентрация зарядов примерно на порядок меньше (принимаем степень ионизации α ≈ 0.1). Таким образом, в ВЧ разряде ne ~ 1014см-3.

В соответствии с формулой (5) для такой концентрации плазменная частота fp ≈ 30 ГГц, т.е. больше, чем частота нашего 3-х сантиметрового СВЧ генератора: fp > (fСВЧ ≈ 9,375 ГГц). Иными словами, концентрация электронов в плазме выше критической (6') и СВЧ излучение не проникает через плазменный резонатор. Плазма в плече 2 интерферометра будет действовать как "проводящая пластина", отражающая СВЧ волну.

После отключения ВЧ генератора (ключ Вк на рис. 2) концентрация зараженных частиц в плазме начнет примерно экспоненциально уменьшаться за счет рекомбинации зарядов. Как только она станет меньше критической nс ≈ 1012 см-3, плазменная частота станет меньше частоты СВЧ генератора и его излучение начнет проходить по плечу 2, интерферируя с лучом плеча 1. При дальнейшей рекомбинации зарядов интерферометр должен вернуться к начальному состоянию, бывшему до зажигания плазменного разряда.

 







Дата добавления: 2015-08-10; просмотров: 447. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2022 год . (0.014 сек.) русская версия | украинская версия