1.5. Контрольные вопросы.
1. Температура какой плазменной компоненты определяется в данной ЛР?
2. Падающий световой поток на ПЗС-элемент (следовательно, его сигнал) зависит от ширины раскрытия щели спектрографа. Почему в данной ЛР не требуется ее измерять?
3. Какие параметры нужно измерить в данной ЛР, чтобы определить температуру дуги в центре столба?
4. Как изменилось бы уравнение переноса излучения, если бы плазму нельзя было считать оптически тонкой?
5. Объясните физику процессов, имеющих место при поджиге дуги способом, применяемым в данной ЛР.
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТА ХОЛЛА В ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ПЛАЗМЕ
2.1 Цель работы
Целью настоящей работы является исследование свойств газоразрядной плазмы в магнитном поле. В процессе выполнения лабораторной работы студенты получают навыки в проведении следующих операций:
1. Отработка методов получения газоразрядной плазмы и закрепление навыков работы с измерительной аппаратурой.
2. Экспериментальное исследование эффекта Холла в газоразрядной плазме в виде получения зависимости холловского напряжения от величины индукции магнитного поля.
3. Обработка экспериментальных результатов.
4. Расчет температуры электронов и времени потери импульса в неравновесной плазме, находящейся в газоразрядной трубке в предположении, что разряд горит в т.н. режиме Шоттки.
5. Анализ погрешностей величин, измеряемых в ходе эксперимента.
В настоящей работе эксперимент проводится на газоразрядной кварцевой трубке, изображенной на рис.2.1.
Рис. 2.1. Схема газоразрядной трубки.
Здесь цифрами 1-4 обозначены электрические зонды, предназначенные для измерения электрических полей, возникающих в трубке при горении в ней тлеющего разряда. Зонды представляют собой двойные молибденовые проволочки, впаянные в стенки трубки. Буквой А на рис.2.1. обозначен анод, буквой К – катод. Катод является обогреваемым, он выполнен в виде полого стакана, внутри которого располагаются спирали, по которым пропускается переменный электрический ток, нагревая их до красного каления (около 8000 С). Электроны с катода попадают в газ в результате процесса термоэлектронной эмиссии.
Трубка помещена между полюсами электромагнита, с изменением тока в обмотке которого меняется индукция магнитного поля. В исследуемом диапазоне значений индукции магнитного поля в разрядной трубке, ее зависимость от тока в обмотке магнита практически линейна и изменению тока в обмотке на 1 мА соответствует изменение индукции магнитного поля на 1 Гс (10-4 Тл). Принципиальная схема установки приведена на рис.2.2.
Рис 2.2. Принципиальная схема установки.
Здесь: V12 – вольтметр для измерения разности потенциалов между зондами 1-2; V34 – вольтметр для измерения разности потенциалов между зондами 3-4; A – амперметр для измерения тока в обмотке электромагнита; Источник– источник высокого напряжения для поджога разряда в газовой трубке, 1.5 кВ; Агат – источник питания электромагнита «Агат», 12 В; R – реостат для регулировки тока в обмотках электромагнита; П – переключатель для перекоммутации обмоток магнита; Ar – баллон с аргоном; K1 – вентиль регулировки натекания газа в систему; ВН-46-1М –форвакуумный насос ВН-46-1М; K2 – кран-переключатель, соединяющий насос с атмосферой.
Газоразрядная трубка заполняется аргоном, давление которого в рабочем режиме может варьироваться вентилем К1 в диапазоне 0.5–0.05 мм. рт. ст. Газовая система выполнена открытого типа, когда газ, непрерывно подтекающий в систему из баллона, непрерывно же откачивается из нее. Это обеспечивает достаточно высокую чистоту газа в исследуемом объеме. Разряжение в системе поддерживается форвакуумным насосом ВН-46-1М.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.