基于脉冲调制扫描电源的朗缪尔探针诊断装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于等离子体诊断科学与技术领域，具体涉及一种基于脉冲调制扫描电源的朗缪尔探针诊断装置。
【背景技术】
[0002]朗缪尔探针是等离子体性质的诊断方式之一，传统的朗缪尔探针诊断方法是向待测等离子体中插入一根极小的电极，然后在探针上加载由信号发生器生成的锯齿形三角波，通过测定探针上的电流和电压，并绘制成电压-电流特性曲线，再利用特性曲线上的特殊点求得等离子体的密度、空间电位和电子温度等参数；这种方法的缺点是:在一个周期内，锯齿形三角波始终作用于探针上，当探针达到电子饱和流时，探针电流很大，导致探针发热严重，自阻增加，造成测量的等离子体参数不准确。
【发明内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是克服传统朗缪尔探针的不足，使用脉冲调制的探针偏置电压代替传统的锯齿形三角波电压，构造一种基于脉冲调制扫描电源的朗缪尔探针诊断装置，提供一种更有效快捷的等离子体性质的诊断方法。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:提出一种基于脉冲调制扫描电源的朗缪尔探针诊断装置。所述的基于脉冲调制扫描电源的朗缪尔探针诊断装置包括探针
(I)、运算放大器(2)、数据采集卡(3)和PC机(4)。其特征是使用脉冲调制的探针偏置电压代替传统的锯齿形三角波电压，其中脉冲调制的探针偏置电压是由调幅脉冲电压序列形式的信号构成，借助于PC机(4)控制数据采集卡生成脉冲调制探针偏置电压并对探针的电流、电压进行采样和分析计算。
[0005]本实用新型的有益效果是，构造的基于脉冲调制扫描电源的朗缪尔探针诊断装置，可解决朗缪尔单探针在电子饱和流时，探针电流大而引起的探针发热严重、自阻增加对等离子特性的影响。该装置测量的等离子体范围可以根据实际情况进行调整。
【附图说明】
[0006]图1是本实用新型的原理示意图。
[0007]图2是本实用新型的脉冲调制探针偏置电压原理示意图。
[0008]图3是本实用新型脉冲放大后电压-电流采样点区域示意图。
【具体实施方式】
[0009]下面结合说明书附图详细叙述本实用新型的【具体实施方式】
[0010]在图1中PC机，Labview程序是由NI公司研发的Labview2009编写，数据采集卡使用的是由北京阿尔泰公司研制的具有模拟输出的USB-2085系列产品，运算放大器使用的是3538AM高压功率运算放大器，探针与传统的朗缪尔单探针中使用的相同。
[0011]在图2中脉冲调制探针偏置电压是由调幅脉冲序列构成，脉冲大小呈现为单调递增的趋势，每个脉冲之间的电压值为0，每个脉冲之间的时间间隔相同且大小可调，脉冲从-50V?+50V为一个周期；脉冲调制探针偏置电压加载于探针上时，由于脉冲间隔的作用，可以减小探针的热效应，从而能够减小由于电子饱和流引起的探针发热问题，对各种等离子体进行诊断。
[0012]在图3的实施例中电流-电压采集时要求采集的电压和与之对应的电流点必须控制于区域I内，采样程序由Labview根据实际情况设计。
【主权项】
1.一种基于脉冲调制扫描电源的朗缪尔探针诊断装置，其特征在于使用脉冲调制的探针偏置电压代替传统的锯齿形三角波电压；其结构特征在于PC机(4)与数据采集卡(3)之间连接，数据采集卡⑶与运算放大器⑵相连，运算放大器⑵与探针⑴相连。
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于脉冲调制扫描电源的朗缪尔探针诊断装置，该装置可用于诊断等离子体的密度、空间电位、电子温度等参数，其特征是使用脉冲调制的探针偏置电压代替传统的锯齿形三角波电压。本实用新型是由探针、运算放大器、数据采集卡和PC机构成。借助PC机利用数据采集卡生成偏置电压，通过运算放大器放大到-50V～+50V后加载到探针上，之后接入到等离子体上即可进行诊断。
【IPC分类】H05H1/00
【公开号】CN204652766
【申请号】CN201520054372
【发明人】黄凯峰, 杨静, 殷志祥, 王悦
【申请人】安徽理工大学
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年4月20日