مشخصه‌یابی و مقایسه ضرایب پلاسمای لیزری با روش ردیاب لانگمیر در فشارهای پایین اتمسفر

نویسندگان

1 پژوهشکده فیزیک پلاسما و گداخت هسته‌ای - پژوهشگاه علوم وفنون هسته‌ای، تهران

2 . گروه فیزیک، دانشگاه آزاد، واحد تهران مرکز، تهران

3 پژوهشکده لیزر واپتیک، پژوهشگاه علوم وفنون هسته‌ای، تهران

doi
10.18869/acadpub.ijpr.15.1.25
چکیده

در این پژوهش، پارامترهای پلاسمای تولید شده در میدان لیزر نانو ثانیه، نظیر دمای الکترونی، چگالی یون و همچنین سرعت یون در فشارهای مختلف گاز محیط به وسیله تک ردیاب لانگمیر مورد مطالعه قرار گرفته است. با استفاده از منحنی مشخصه جریان- ولتاژ ردیاب، در فشارهای مختلف (بازه 5-10×5 تا 10 میلی‌بار) دمای الکترون در گستره eV 29-2 و همچنین چگالی یونی از مرتبه 3-cm 1013 در مقیاس میلی‌متری و 3-cm 1011 در مقیاس سانتی‌متری از هدف تخمین زده شده است. در این روش جدا از مشخصه جریان- ولتاژ به دست آمده از ردیاب لانگمیر، با استفاده از زمان رسیدن بیشترین ذرات باردار (بیشینه سیگنال جریان) از لحظه تشکیل پلاسما می‌توان سرعت ذرات را در فاصله مشخصی از محل تشکیل پلاسما یا سطح هدف به دست آورد. اندازه‌گیری زمان‌های ثبت شده از پرواز الکترون‌ها و یون‌ها، سرعت آنها را از مرتبه cm/s 107 برای الکترون‌ها و cm/s 106 برای یون‌ها برآورد می‌کند. همچنین نتایج حاصل از این آزمایش با مقادیر به دست آمده در شرایط مشابه آزمایشگاهی به روش سایه‌نگاری مقایسه شده است.