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微波干涉法测量等离子体密度试验(1).doc

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微波干涉法测量等离子体密度(弦平均密度)姓名:谢新华学号:PB09203247实验目的:掌握微波干涉法测量等离子体密度的基本原理了解基本微波器件(功能,使用方法)观察热灯丝放电等离子体密度与等离子体电流之间的关系:实验原理:电磁波在等离子体中转播,色散关系为:其中,—碰撞频率;—电子等离子体频率(朗缪尔频率);—入射微波的频率。波数可以分解为传播系数,衰减系数之和:其中,—传播系数,相位变化;—衰减系数,幅度变化。由上两个式得,假定,无碰撞等离子体:得到,=,假定,各向同性的等离子体,厚度。电磁波通过等离子体的相位移动,:=定义,弦平均密度,。实验设计:马赫贞德干涉仪:Plasma图::::::调解微波信号的幅度(能量)移相器::::观察干涉信号实验步骤:等离子体发生装置和微波诊断装置。热灯丝放电,四根灯丝,分子泵抽真空,本底气压,器壁与灯丝之间的偏压40V(晶体管稳压电源提供)。微波信号源,打开电源,选择方波信号,调解衰减旋钮到最小0dB。调解参考支路的衰减器和移相器,使参考支路和测量支路的微波信号幅度相等,相位相差。即,相干相消。此状态下,示波器的信号为直线。产生等离子体,测量支路的电磁波由于等离子体的相互作用相位发生了变化(忽略幅度变化),此时,示波器信号为一个个脉冲。调解参考支路的移相器,使两路信号相位差,再次相干相消。两次相干相消的移相器的读数之差表征着等离子体引起的相位移动。通过移相器读数与实际相移量之间的关系,读出相移。数据处理:Ip/

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