Лабораторный практикум по курсу "Физика плазмы" (Лабораторные работы № 1-3. Определение радиального профиля температуры в плазме дугового разряда. Определение температуры дуговой плазмы методом относительных интенсивностей), страница 5

Давление аргона в разрядной трубке определяется с помощью ионизационно-термопарного вакуумметра ВИТ-2. В процессе выполнения работы используется только его термопарный преобразователь. Электродвижущая сила, развиваемая термопарным преобразователем, определяется температурой его нагревателя. Если в преобразователе, вакуумно-плотно соединенном с исследуемым объемом, ток накала нагревателя поддерживается постоянным (126 мА), то электродвижущая сил термопарного преобразователя будет определяться давлением окружающего газа, так как температура нагревателя зависит от его теплопроводности. При понижении давления теплопроводность газа уменьшается, температура же нагревателя увеличивается, увеличивается и электродвижущая сила термопарного преобразователя. По известной зависимости термо-э.д.с. от давления (Таблица 2.1) определяется давление в обследуемой системе.

Таблица 2.1.  

Выбор аргона в качестве рабочего газа обусловлен хорошей изученностью его свойств в широком диапазоне параметров.

Для создания первоначальной ионизации в объеме трубки требуется, чтобы первичные электроны, всегда, хотя и в малом количестве присутствующие в газе, имели возможность, будучи ускоряемы электрическим полем, на длине своего свободного пробега набрать энергию, достаточную для ионизации нейтральных атомов. В этой связи пробой холодного газа при возникновении тлеющего разряда, даже при пониженных давлениях, требует значительной напряженности электрического поля. Поэтому для поджога и последующего поддержания горения тлеющего разряда используется  источник высокого напряжения (максимальное выходное напряжение U = 1.5 кВ, ток разряда не более I=2 мА).

Физические явления, лежащие в основе эффекта Холла в плазме, подробно изложены в работах [1, 3] и здесь детально не описаны.

2.2. Включение лабораторной установки

1. Подать напряжение на стенд тумблером «Сеть» на управляющей панели стенда. Это должно сопровождаться загоранием зеленой контрольной лампы.

2. Включить расположенные на передней панели стенда  универсальные приборы, предназначенные  для измерения разности потенциалов между зондами 1-2, 3-4 и для измерения тока в обмотке электромагнита. Для этого установить переключатели приборов в положение, указанное на  табличке над каждым из приборов. Включение приборов сопровождается появлением индикации на их информационном табло.

3. Подать напряжение на ионизационно-термопарный вакуумметр, включив тумблер «Сеть» на термопарной части прибора. Это должно сопровождаться загоранием сигнальной лампы прибора. Тумблер «Измерение» должен находиться в верхнем положении.

4. Включить питание форвакуумного насоса и обогрев катода газоразрядной трубки, включив тумблер «Насос, Накал» на передней панели стенда. Это должно сопровождаться загоранием красной контрольной лампы.  После начала работы насоса, поворотом крана-переключателя, расположенного непосредственно у насоса,  соединить откачную магистраль насоса с вакуумной системой.

5. Подать высокое напряжение на  газоразрядную трубку, включив тумблер «Сеть» на панели питания источника высокого напряжения.

6. После зажигания разряда, вращением вентиля регулировки натекания газа в систему, установить указанное преподавателем значение давления в системе. Следует принимать во внимание, что давление в системе стабилизируется только через 5-7 минут после включения установки, что связано с прогревом разрядной трубки. 

7. После установки требуемого давления, следует установить, вращая против часовой стрелки до упора, рукоятку реостата регулировки тока в обмотках магнита в положение, соответствующее минимальному значению тока в обмотках, а переключатель для перекоммутации обмоток магнита установить в положение «+». После этого следует подать питание на электромагнит, включив тумблер «Сеть» на панели источника «Агат». Включение прибора должно сопровождаться загоранием желтой контрольной лампы.