高压脉冲电晕放电N_2、N_2+O_2等离子体的分子束质谱诊断研究
【摘要】:
以具有三级差分抽气系统的分子束质谱为检测手段,通过加强仪器
的接地和屏蔽保护,并采用数字示波器强大的累加平均功能消除强烈的
电磁干扰从而提高信噪比,对线板式高压脉冲电晕放电N_2等离子体和
N_2+O_2等离子体阴极板区的正离子成份进行了诊断研究。实验结果表明:
1)两种消除强电磁干扰的措施保障了四极质谱仪的正常运行并明显提
高了信号的信噪比,证明由纳秒级高压脉冲产生的强电磁干扰是可以克
服的。2)对于高压脉冲电晕放电N_2等离子体,在放电反应室N_2压力
(10-25)×133Pa,峰值电压4-10kV及放电重复频率10-100Hz范围内,
N~+流强大于N_2~+流强2-8倍,N~+及N_2~+流强随脉冲峰值电压、放电重复频
率升高而增大,随放电气压变化则存在一极值。3)对于高压脉冲电晕
放电N_2+O_2等离子体,在放电反应室N_2压力(10-25)×133Pa,峰值电
压4-10kV及放电重复频率10-100Hz范围内,N~+流强约为N_2~+或O~+流强
的1-10倍,N_2~+和O~+流强基本相当,没有检测到O_2~+。N~+、N_2~+和O~+流强
随脉冲峰值电压、放电重复频率的升高而增大,放电气压的影响则存在
一极值。在对该体系进行实验研究的同时进行了初步模拟计算,模拟结
果和实验结果一致。