استفاده از آرایة آنتن آبشاری برای تشخیص گلولههای پلاسمایی و بررسی سرعت گلولهها در فوارۀ پلاسمای آرگون
نویسندگان
1 پژوهشکدة لیزر و پلاسما، دانشگاه شهید بهشتی
2 پژوهشکدة لیزر و پلاسما، دانشگاه شهید بهشتی
3 پژوهشکدة لیزر و پلاسما، دانشگاه شهید بهشتی
doi
10.47176/ijpr.22.4.71529چکیده
در این مطالعه روشی نوین جهت اندازهگیری سرعت گلولههای پلاسمایی، مبتنی بر دریافت و آشکارسازی سیگنال الکتریکی گلولهها با استفاده از آرایهای از آنتن آبشاری در فوارۀ (جت) پلاسمای آرگون با ساختار نوک- حلقه ارائه شده است. در این ساختار الکترود نوک نقش محرک تولید پلاسما و الکترود حلقه نقش کنترل فوارۀ پلاسما را بر عهده دارد. جهت بررسی ومطالعۀ تغییرات فوارۀ پلاسما الکترود حلقه در فواصل مختلف نسبت به الکترود نوک قرار داده شده و تغییرات ایجاد شده در سرعت گلولهها اندازهگیری شده است. در آزمایشها مشاهده شد که اگر دو الکترود از هم 5/1 سانتیمتر فاصله داشته باشند، در فاصلة 15 سانتیمتری از محل تشکیل پلاسما، سرعت گلولهها حدوداً 140 کیلومتر بر ثانیه خواهد بود. اگر دو الکترود 25/3 سانتیمتر از هم فاصله داشته باشند گلولهها حدوداً 120 کیلومتر بر ثانیه سرعت دارند و درصورتیکه دو الکترود 5 سانتیمتر از هم فاصله داشته باشند، سرعت گلولهها حدوداً 100 کیلومتر بر ثانیه خواهد بود. با بررسی نتایج مشاهده شد که با افزایش فاصلة بین دو الکترود، سرعت گلولههای پلاسمایی نیز به طور قابل توجهی کاهش مییابد. همچنین نتایج نشان داد که با فاصله گرفتن از محل تشکیل پلاسما در تیوب فواره، سرعت متوسط گلولههای پلاسمایی افزایش مییابد. بهطور مثال در فاصلة 21 سانتیمتری از آن، سرعت متوسط گلولههای پلاسمایی در هر سه پیکربندی در حدود 120 کیلومتر بر ثانیه خواهد بود. در نهایت با تغییر توان الکتریکی به این نتیجه رسیدیم که با افزایش توان الکتریکی سرعت گلولهها افزایش مییابد. طبق نتایج بهدست آمده با دو برابر شدن توان اعمالی مشاهده شد که در فاصلة 15 سانتیمتری از محل تشکیل پلاسما سرعت گلولهها در توان پایینتر حدوداً 40 کیلومتر بر ثانیه و در توان بالاتر حدوداً 90 کیلومتر بر ثانیه خواهد بود؛ این نتایج در صورتی حاصل شده است که فاصلة دو الکترود از هم 25/3 سانتیمتر است.