静电探针论文_李渊博,杨涛,郑韶先,赵锡龙

导读:本文包含了静电探针论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:探针,静电,等离子体,电弧,密度,脉冲,微波。

静电探针论文文献综述

李渊博,杨涛,郑韶先,赵锡龙[1](2019)在《绝缘固壁约束片状偏钨极电弧载流区温度的静电探针差动分析》一文中研究指出绝缘固壁和片状偏钨极的联合调控能够有效改变电弧温度分布,从而解决超窄间隙焊接过程中底角熔合不良的问题。为了明确绝缘固壁对片状偏钨极电弧温度的影响规律和调控机理,采用一种静电探针差动分析方法对绝缘固壁约束片状偏钨极电弧载流区进行诊断。结果表明,绝缘固壁对片状偏钨极电弧的固壁约束作用可提升电弧载流区温度峰值,使钨极厚度方向载流区温度分布范围明显收缩;约束作用能够强化片状偏钨极对电弧电流密度的引导作用,从而使电弧高温区沿钨极宽度方向向放电间隙小的位置发生整体偏移,且在电弧电场分布的影响下,沿弧长方向偏移程度由阳极向阴极减小;但过强的约束作用会导致钨极局部因电流密度过度集中而烧损,约束作用不足将无法对电弧载流区温度起到有效调控。(本文来源于《机械工程学报》期刊2019年04期)

蒋俊彦[2](2018)在《正负方波调幅电源及静电探针数据采集分析系统研究》一文中研究指出等离子体是物质存在的一种基本形态,被视为是除了固体、液体和气体之外,广泛存在于宇宙和人类的生活中的第四种物质形态,其在能源、化学、材料科学、空间物理、环境科学等领域得到广泛的应用。在种种研究等离子体性能的实验手段之中,静电探针诊断技术的作用尤为重要。例如通过对材料加工过程中的等离子体进行探针诊断,可以通过得到的数据和图形,分析并获得等离子体变量和宏观参数之间的关联,从而对材料加工过程中等离子体中如何进行物理、化学反应,以及等离子体与材料如何相互作用有更深的理解,在此基础之上进一步建立材料结构、性能的整体框架,获得材料性能改变的微观机制,从而控制等离子体的加工过程。作为等离子体参数诊断的必备工具之一,虽然朗缪尔探针测量理论在1924年已经被提出,并在日后的发展中不断进步,但是实际测量的误差一直比较粗燥,致使探针测量数据只具有数量级参考意义。针对现有诊断仪器存在的不足,本文设计了一款基于USB总线的高性能、高精度、等离子体电压-电流于一体的正负方波调幅电源及静电探针数据采集分析系统,采用差分16位高精度模拟信号采集(最高稳定采样速率为500KSPS),并且内部DA与AD的时钟同步,即在AD采集时钟的上升沿或者下降沿同步实现DA输出,并且使用LabVIEW软件在上位机上对整个过程实现精确的同步控制及测量。(本文来源于《安徽理工大学》期刊2018-06-01)

李鹏[3](2016)在《Galatea型磁约束装置等离子体参数与静电探针特性研究》一文中研究指出可控核聚变是未来解决能源问题的重要途径。佳拉洁雅(Galatea)型磁约束装置不同于目前得到大力发展和研究的托卡马克(Tokamak)装置,佳拉洁雅装置是载流导体浸没于等离子体中的非托卡马克装置的一种,具有体积小、成本低、抑制等离子体对流不稳定性等优点。本文分析佳拉洁雅装置各核心组成部分的功能和运行原理,按照功能的不同对全等离子体通道进行划分,明确各部分的功能、结构和参数。介绍单粒子轨道、粒子模拟和磁流体力学等等离子体描述方法,并分析各方法的优缺点。研究了Langmuir探针和电探针的工作原理、Langmuir理论上各区域的探针电流表达式和参数计算过程。根据公共等离子体通道的数学模型,建立基于COMSOL的有限元仿真模型,分析通道中磁场的分布特点,确定通道中的均匀磁场区域和非均匀磁场区域。根据COMSOL中等离子体模型建立通道等离子体仿真模型,分析等离子体参数空间分布和时间演化过程。仿真电探针在通道等离子体中获取I-t特性曲线,并研究等离子体速度对电探针特性曲线的影响,提出提高磁约束等离子体实验参数的方法。磁阱是佳拉洁雅装置的核心部分,可产生特殊的磁场位形约束等离子体。建立磁阱的数学模型和仿真模型,分析磁阱磁场特点,确定磁阱磁场中的弱磁场区域。应用磁流体方法研究等离子体在磁阱中的分布特点,确定Langmuir探针的安装位置。基于COMSOL中等离子体模型建立磁阱等离子体仿真模型,分析等离子体参数的分布特点,研究等离子体密度和电子温度对空间电位的影响。仿真结果表明等离子密度基本不影响空间电位而电子温度与空间电位呈线性变化。仿真Langmuir探针在磁阱等离子体中获取I-V特性曲线,研究等离子体参数对Langmuir探针特性曲线的影响。以Langmuir探针特性曲线为对象,采用小波阈值去噪方法对探针信号进行去噪处理。在分析软硬阈值去噪特点的基础上,提出一种改进的小波阈值函数。根据Langmuir探针I-V特性曲线的特点,提出一种改进的标准差估算方法,计算小波阈值。采用基于改进标准差和改进阈值函数的小波对探针特性曲线进行去噪,仿真结果表明,改进的方法提高了信号的信噪比,降低了均方根误差,去噪效果优于传统阈值去噪方法。采用改进方法对实际Langmuir探针特性曲线的处理取得了良好的效果。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2016-06-01)

汪球,黄建栋,聂春生,赵伟,余西龙[4](2016)在《高焓流动中电子密度的静电探针测试技术研究》一文中研究指出高焓激波风洞能够产生模拟高马赫数飞行条件的气流总温,是研究高温气体效应以及通讯中断问题的有效地面试验设备.本文在JF-10高焓激波风洞总焓16 MJ/kg、总温7900 K的高超声速试验气流状态下,采用能够获得足够空间分辨率且不影响流场结构的针状探针,发展了静电探针测试技术并对10°尖劈模型流场进行了电子密度测量.试验结果表明:研制的探针能够获得模型流场空间电子密度分布规律且具有较好的测量重复性;恒定偏压方法能够获得耦合流场参数的无量纲电子密度,而发展的新型高频扫描电路能有效降低扫描电路中的干扰噪音,提高测量的精度,获得定量电子密度值.(本文来源于《中国科学:技术科学》期刊2016年05期)

李渊博,芦甜,朱亮,孙喆[5](2015)在《片状偏钨极氩弧载流区的静电探针分析》一文中研究指出为保证窄间隙焊接钨极的载流能力,采用截面为矩形的片状偏钨极,并通过低扰动静电探针对片状偏钨极氩弧载流区形态及电流密度分布进行分析.结果表明,偏钨极前端斜边倾角在3°~8°时,能够对电流产生有效的导向作用,并造成电流密度分布更加集中;相同焊接工艺参数下与圆柱钨极氩弧相比,片状偏钨极氩弧具有更大的载流区截面积及更小的电流密度;随着焊接电流的增加,载流区将获得更大的电流密度,且在靠近电弧截面中心的区域内电弧能量更加集中.(本文来源于《焊接学报》期刊2015年12期)

马俊辉,陈俊芳,符斯烈,李东珂,李烨[6](2015)在《电子回旋共振等离子体静电探针诊断技术研究》一文中研究指出采用Langmuir静电单探针和双探针诊断技术对微波电子回旋共振(ECR)装置产生的低温低气压氮气等离子体进行诊断.测量了等离子体密度随微波功率,轴向距离,径向距离的变化关系以及电子温度随轴向距离的变化关系.采用3种不同理论计算等离子体密度;分别采用单探针与双探针测量电子温度.结果表明,由饱和电子电流计算得到的电子密度与由受限轨道理论计算得到的电子密度相一致,约为1×1010/cm3,而由饱和离子电流计算得到的电子密度在2×1010/cm3左右;由单探针测量的轴向电子温度最高可达7 e V,而双探针的测量值最大仅为4.5 e V.越靠近离子源处,这一差异性越明显.然后引入Langmuir受限轨道理论对这些差异现象进行分析,提出电流分离的思想,将电子电流与离子电流分离,证明了受限轨道理论在ECR等离子体中的适用性.通过利用电流分离思想除去离子电流的方法得到负偏压部分的电子电流,解决了使用单探针测量电子温度时直线部分不明显的问题.(本文来源于《华南师范大学学报(自然科学版)》期刊2015年03期)

王悦[7](2015)在《静电探针调幅脉冲电源及其数据采集系统的设计》一文中研究指出被称为物质第四种形态的等离子体(plasma)拥有众多特殊的物理和化学性质。目前,随着等离子体技术在化学化工、低碳环保、生命科学以及化石能源等领域的广泛应用,对于高精确的等离子体参数特性要求也越来越严格。等离子体参数的诊断方式有很多,作为其中最古老、最简单、最方便的静电探针法是目前诊断等离子体参数应用最广泛的方法之一。传统的静电探针系统是由分立元件搭建并手动的测量探针电压和电流,这样不仅效率低、精度差,而且抗干扰能力也不强。在静电探针法中,由于单探针工作在电子饱和流状态时,探针发热严重,自阻增加,将严重影响测定等离子体参数的精确性,因此,设计一款高效率、高精确度、抗干扰效果好且能有效减少因电子饱和流引起发热问题的自动诊断系统是十分必要的,用以改进诊断的精度与效率。本文介绍了一种基于调幅脉冲扫描电源的静电探针及其数据采集装置。其中,扫描电源由微处理器与运放组成,其能够生成±5V的可调幅的脉冲信号,并利用高压功率运算放大器3583AM将脉冲信号放大至±50V的电压,将该电压加载于静电探针之上作为探针的扫描驱动电源。数据采集模块利用USB2085H数据采集卡与PC相连,其可用于采集静电探针上的电压和电流并实时显示于上位机界面上。在硬件方面加入了各种抗干扰方法,提高了本系统的抗干扰能力。在软件方面除了基本的程序外,也采用了一定的数字滤波环节。此系统已成功的进行了实验验证,测得的伏安曲线平滑,得到的参数合理,说明本装置的设计是比较成功的,与前人设计的装置相比,该系统的诊断更加方便、快捷、精确度高、集成度高、抗干扰效果好,且装置与PC之间的连接与拆卸方便,更可利用强大的PC进行数据的后续处理分析。(本文来源于《安徽理工大学》期刊2015-06-01)

化世帅[8](2015)在《脉冲微波等离子体中静电叁探针诊断技术的研究》一文中研究指出脉冲微波等离子体相对于其他等离子体有电离度高、纯度高、活性强、气压范围广等优点,又因微波以脉冲形式发出时可以改善放电效果,因此脉冲微波等离子体成为人们争相研究的重点。要想深入了解脉冲微波等离子体的特性,就要利用适当的诊断方法对其诊断。静电探针诊断技术是等离子体诊断技术中最基础的诊断方法,因此将静电探针诊断技术应用于脉冲微波等离子体诊断对相关研究有重要意义。脉冲微波等离子体由脉冲微波激发真空室中的气体产生,其呈现出脉冲、周期、瞬变等特性,本实验采用静电叁探针诊断技术对其进行诊断。本文首先介绍了诊断系统的设计与搭建。设计了特定的支撑系统,满足了探针系统与真空室的稳定对接,也优化了等离子体的放电效果。另外,设计了特定的传动系统,保证在诊断过程中可以远程控制探针移动到指定位置进行测量。在探针设计上,增大了探针与等离子体的接触面积,减小诊断信号的误差。接下来着重介绍了诊断电路的分析。由于脉冲微波等离子体具有高频特性,因此要测定诊断电路中各元件的频响参数,进而对诊断电路进行准确分析。诊断电路中的集总参数元件利用电桥测定其阻抗值;信号线则利用传输线原理进行分析,并设计了测定信号线分布参数的实验;探针线的分析则是根据多导体传输理论,建立对称叁平行传输线模型,并设计实验测定了探针线的分布参数。完成诊断电路的细致分析将为数据处理做好铺垫。在等离子体参数计算方面,先对采集信号进行时频转换,之后将数据带入诊断电路进行电路解析得到探针头处的信号,接下来利用改进后的等离子体参数的计算方法得出电子温度和等离子体密度。在诊断平台实验中,应用上述探针系统获取诊断数据,最终求得瞬态变化的电子温度和等离子体密度的时间变化曲线,时间变化率高达100ns。最后该套静电探针诊断系统交付使用单位使用,取得实验结果并得到认可。(本文来源于《华中科技大学》期刊2015-05-01)

邵明绪[9](2014)在《低频放电等离子体静电探针诊断方法》一文中研究指出近年来人工放电等离子体在航天、雷达对抗及材料表面处理等多个领域得到了广泛应用。静电探针作为具有高空间分辨率的等离子诊断手段,是目前获取直流放电和射频放电等离子各种物理参数及其分布特性的主要途径之一。然而在诊断低频放电等离子体时,静电探针会因为等离子电位干扰而出现较严重的偏差。为解决这一问题,本文对传统双探针进行了有效改进,主要工作如下:首先,分析了低频放电等离子体对静电探针诊断的干扰因素及机理,对Impedans公司生产的双探针产品进行了测试和分析,建立了低频等离子体放电装置对探针的干扰等效电路模型,分析得出了低频等离子体空间电位波动分布情况及其对探针诊断精度影响的主要原因。第二,提出了一种能够适用于低频放电等离子的抗干扰双探针诊断方案,针对各影响因素,尤其是空间等离子体电位波动的影响,有针对地采取了一系列针对低频放电等离子体的抗干扰措施。完成了新型探针系统的硬件设计、探针结构设计和上位机软件开发等工作,研制了一套完整的低频放电抗干扰探针诊断系统原理样机。最后,将该探针诊断系统应用于某典型的30KHz低频放电等离子体装置上,同时与Impedans公司产品以及微波诊断法进行对比互验。实验结果表明,传统双探针诊断结果与微波诊断结果相比误差达到0.59数量级,而本文提出的探针系统误差在0.2数量级以内(小于微波法的固有误差),验证了本文分析的正确性以及提出改进方法的有效性。本文的主要成果,一方面从理论上阐明了传统双探针在低频放电中受干扰的机制及应对措施;另一方面为各类低频放电等离子体源的等离子体参数及其分布提供有效的诊断设备,拓展了双探针诊断方法在低频放电等离子体领域的应用,同时还可适用于其它类型的空间电位波动严重的放电等离子装置。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2014-12-01)

李渊博,朱亮[10](2014)在《绝缘片约束TIG电弧载流区的静电探针分析》一文中研究指出为了认识绝缘片约束TIG电弧载流区形态及电流密度的变化,采用一种低扰动静电探针,在电弧轴向不同高度截面内测定悬浮探针电位及饱和离子电流,并对不同约束程度下电位电流波形进行对比分析.结果表明,绝缘片高于弧根时,电弧不会受到绝缘片的固壁约束作用;在绝缘片的约束作用下,载流区电位梯度增大,并在绝缘片约束方向上发生收缩;载流区电流密度和温度随绝缘片约束程度增加而增大,且在靠近电弧截面中心的区域内,电弧能量更加集中.(本文来源于《焊接学报》期刊2014年07期)

静电探针论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

等离子体是物质存在的一种基本形态,被视为是除了固体、液体和气体之外,广泛存在于宇宙和人类的生活中的第四种物质形态,其在能源、化学、材料科学、空间物理、环境科学等领域得到广泛的应用。在种种研究等离子体性能的实验手段之中,静电探针诊断技术的作用尤为重要。例如通过对材料加工过程中的等离子体进行探针诊断,可以通过得到的数据和图形,分析并获得等离子体变量和宏观参数之间的关联,从而对材料加工过程中等离子体中如何进行物理、化学反应,以及等离子体与材料如何相互作用有更深的理解,在此基础之上进一步建立材料结构、性能的整体框架,获得材料性能改变的微观机制,从而控制等离子体的加工过程。作为等离子体参数诊断的必备工具之一,虽然朗缪尔探针测量理论在1924年已经被提出,并在日后的发展中不断进步,但是实际测量的误差一直比较粗燥,致使探针测量数据只具有数量级参考意义。针对现有诊断仪器存在的不足,本文设计了一款基于USB总线的高性能、高精度、等离子体电压-电流于一体的正负方波调幅电源及静电探针数据采集分析系统,采用差分16位高精度模拟信号采集(最高稳定采样速率为500KSPS),并且内部DA与AD的时钟同步,即在AD采集时钟的上升沿或者下降沿同步实现DA输出,并且使用LabVIEW软件在上位机上对整个过程实现精确的同步控制及测量。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

静电探针论文参考文献

[1].李渊博,杨涛,郑韶先,赵锡龙.绝缘固壁约束片状偏钨极电弧载流区温度的静电探针差动分析[J].机械工程学报.2019

[2].蒋俊彦.正负方波调幅电源及静电探针数据采集分析系统研究[D].安徽理工大学.2018

[3].李鹏.Galatea型磁约束装置等离子体参数与静电探针特性研究[D].哈尔滨工业大学.2016

[4].汪球,黄建栋,聂春生,赵伟,余西龙.高焓流动中电子密度的静电探针测试技术研究[J].中国科学:技术科学.2016

[5].李渊博,芦甜,朱亮,孙喆.片状偏钨极氩弧载流区的静电探针分析[J].焊接学报.2015

[6].马俊辉,陈俊芳,符斯烈,李东珂,李烨.电子回旋共振等离子体静电探针诊断技术研究[J].华南师范大学学报(自然科学版).2015

[7].王悦.静电探针调幅脉冲电源及其数据采集系统的设计[D].安徽理工大学.2015

[8].化世帅.脉冲微波等离子体中静电叁探针诊断技术的研究[D].华中科技大学.2015

[9].邵明绪.低频放电等离子体静电探针诊断方法[D].西安电子科技大学.2014

[10].李渊博,朱亮.绝缘片约束TIG电弧载流区的静电探针分析[J].焊接学报.2014

论文知识图

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