等离子体光谱诊断法.ppt

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1、等离子体的光谱诊断法陈思063010300662021/9/81光谱法计算电子温度相对强度比较法（双谱线法）玻尔兹曼多线斜率法谱线的选择计算实例实验误差及改进2021/9/82相对强度比较法原子在两个能级之间跃迁：谱线强度等离子体在局域热平衡条件下，同种原子或离子在两个能级上的粒子数满足玻尔兹曼分布2021/9/83EnEm相对强度比较法其中，下标1、2分别表示不同的谱线A：跃迁几率g：上能级统计权重：谱线波长E：上能级激发能量Te：电子激发温度≈电子温度k：玻尔兹曼常数2021/9/84多线斜率法波尔兹曼分布其中，得到则以为纵坐标，E为横坐标

2、作曲线，拟合直线的斜率即精度较相对强度比较法高2021/9/85谱线的选择具有可靠的跃迁几率和统计权重:NIST波长接近上能级差较大强度适中结合实验条件：分辨率、响应率、展宽2021/9/86等离子体辉光计算实例2021/9/87等离子体辉光计算实例波长λ/nm跃迁几率A/s-1统计权重g上能级能量E/JRef.6.76E-071.96E+0652.36E-18NIST6.97E-076.39E+0632.13E-18NIST7.07E-073.80E+0652.13E-18NIST7.39E-078.47E+0652.13E-18NIST7.

3、64E-072.45E+0752.11E-18NIST7.96E-071.86E+0732.12E-18NIST2021/9/88等离子体辉光计算实例2021/9/89探针法：Te=5.07eV图一600V,4Pa条件下部分辉光谱线E与ln(λI/Ag)的拟合直线等离子体弧光电子温度取794.8nm，801.5nm，811.5nm谱线，用相同方法计算212V，64A，1.64ms条件下的弧光电子温度为Te=0.378eV弧光电子温度大约比辉光低一个数量级。2021/9/810实验误差来源及改进误差来源：跃迁几率的不确定性光谱仪的测量误差读数误差

4、改进：测量谱线采用多次平均提高光谱仪的分辨率，使可测谱线增多2021/9/811工作参数对等离子体的影响辉光放电管工作电压辉光放电管工作气压2021/9/812工作电压的影响2021/9/813图二工作气压为72Pa时辉光电子温度与工作电压的关系曲线工作气压的影响2021/9/814图三工作电压为406V时辉光电子温度与工作气压的关系曲线光谱诊断法的实验设想提高光谱仪分辨率降低实验误差推断等离子体的重要参数：如：电子温度、元素成分、电离状态、电子密度（stark展宽10-2nm量级）研究等离子体的输运（多普勒频移10-2nm量级）2021/9/

5、815德拜长度、朗谬尔频率