Осреднение опытных данных, вычисление напряженностей поля и их отношения, страница 3

Teash, K	Tebsh, K	τash, c	τbsh, c

6. Расчет погрешностей определения электронной температуры и времени потери импульса.

Погрешность напряженности электрического поля:  .

Таблица 8.

Таблица 10.

deltaEExa	deltaEExb	deltaEEya	deltaEEyb
0.0403	0.0638	0.1549	0.3371

Погрешность измерения параметра Холла: .

Погрешность определения времени потери импульса:

Программа

% Лабораторная работа № 2

B=[-60 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60];% индуктивность магнитного поля, Гс

pa=0.3;% давление, мм рт. ст.

pb=0.145;

a=95*10^(-3);% расстояниe между зондами 1-2, м

b=10*10^(-3);% расстояниe между зондами 3-4, м

d=3;% диаметр трубки, см

Ta=293;% температура тяжелых частиц, К

me=0.9*10^(-30);% масса электрона, кг

ma=40*1.6*10^(-27);% масса тяжелой частицы, кг

e=1.6*10^(-19);% заряд электона, Кл

Iz=16;% энергия однократной ионизации, эВ

kb=1.38*10^(-23);% постоянная Больцмана Дж/К

delta=2*me/ma;% доля энергии, передаваемой при упругом столкновении электроном тяжелой частице

% Первый режим

U12a1=[9.19 8.61 7.9 7.14 6.32 5.65 4.94 5.74 5.06 4.44 3.83 3.28 2.81 2.41];% разность потенциалов между зондами 1-2, B I набор

U34a1=[-18 -14 -8 -1 11 28 45 32 48 64 77 85 85 80]*10^(-3);% разность потенциалов между зондами 3-4

U12a2=[9.13 8.63 8.01 7.3 6.5 5.74 5.08 4.96 4.42 3.89 3.39 3.02 2.69 2.38];% разность потенциалов между зондами 1-2, II набор

U34a2=[-18 -14 -9 -3 6 21 38 44 60 71 79 83 82 78]*10^(-3);% разность потенциалов между зондами 3-4

% Второй режим

U12b1=[4.78 3.52 3.10 2.76 3.12 2.9 2.41 2.56 2.20 2.07 1.58 1.24 1.34 0.77];% разность потенциалов между зондами 1-2, I набор

U34b1=[-105 -120 -170 -152 -140 35 10 9 35 53 120 152 132 100]*10^(-3);% разность потенциалов между зондами 3-4

U12b2=[4.09 4.02 3.33 2.91 2.75 2.87 2.49 2.40 2.08 2.01 1.42 1.16 0.90 0.78];% разность потенциалов между зондами 1-2, II набор

U34b2=[-116 -235 -125 -168 -98 30 -70 10 104 114 160 186 154 100]*10^(-3);% разность потенциалов между зондами 3-4

for i=1:13

% Осреднение

U12a(i)=(U12a1(i)+U12a2(i))/2;

U34a(i)=(U34a1(i)+U34a2(i))/2;

U12b(i)=(U12b1(i)+U12b2(i))/2;

U34b(i)=(U34b1(i)+U34b2(i))/2;

% Вычисление напряженности электрического поля

Exa(i)=U12a(i)/a;

Eya(i)=U34a(i)/b;

Exb(i)=U12b(i)/a;

Eyb(i)=U34b(i)/b;

Ea(i)=Eya(i)/Exa(i);

Eb(i)=Eyb(i)/Exb(i);

end

% Постоение экспериментальных зависимостей

figure (1);

plot(B,Ea,'-om');

grid on;

xlabel('индуктивность магнитного поля, Гс');

ylabel('отношение напряженностей электрического поля');

figure (2);

plot(B,Eb,'-ok');

grid on;

xlabel('индуктивность магнитного поля, Гс');

ylabel('отношение напряженностей электрического поля');

% Расчет времени потери импульса электронами

taua=me*(Ea(13)-Ea(8))/((B(13)-B(8))*10^(-4)*e);

taub=me*(Eb(12)-Eb(10))/((B(12)-B(10))*10^(-4)*e);

Ea2=Exa(8)*Exa(8)+Eya(8)*Eya(8);

Eb2=Exb(10)*Exb(10)+Eyb(10)*Eyb(10);

Tea=Ta+((taua*taua*e*e*Ea2*2)/(me*3*kb*delta));

Teb=Ta+((taub*taub*e*e*Eb2*2)/(me*3*kb*delta));

% Расчет для режима Шоттки

pda=pa*d;% мм рт. ст.см

pdb=pb*d;

Eash=240;%В/м

Ebsh=136.4;

Xa=(3.79*10^5)*pda^2;

Xb=(3.79*10^5)*pdb^2;

Fa=0.065;

Fb=0.08;

Teash=Fa*Iz*e/kb;% К

Tebsh=Fb*Iz*e/kb;

tauash=sqrt((delta*3*kb*(Teash-Ta)*me)/(2*e*e*Eash*Eash));% с

taubsh=sqrt((delta*3*kb*(Tebsh-Ta)*me)/(2*e*e*Ebsh*Ebsh));

for i=1:13

deltaU12a(i)=abs(abs(U12a1(i))-abs(U12a2(i)));

deltaU12b(i)=abs(abs(U12b1(i))-abs(U12b2(i)));

deltaU34a(i)=abs(abs(U34a1(i))-abs(U34a2(i)));

deltaU34b(i)=abs(abs(U34b1(i))-abs(U34b2(i)));

end

deltaU12am=(sum(deltaU12a))/13;

deltaU12bm=(sum(deltaU12b))/13;

deltaU34am=(sum(deltaU34a))/13;

deltaU34bm=(sum(deltaU34b))/13;

deltal=10^(-3);

U12A=max(U12a);

U12B=max(U12b);

U34A=max(U34a);

U34B=max(U34b);

deltaEExa=(deltaU12am/U12A)+(deltal/a);

deltaEExb=(deltaU12bm/U12B)+(deltal/a);

deltaEEya=(deltaU34am/U34A)+(deltal/b);

deltaEEyb=(deltaU34bm/U34B)+(deltal/b);