氩气／空气 ICP放电现象研究和基于 Hβ光谱展宽的微波干涉电子密度诊断方法

摘要：

闭式腔体IC P是解决飞行器等离子体局部隐身的可行方案，其电子密度N e在电磁波入射方向上的分布是影响其电磁波衰减效果的关键因素。对此，开展了在30.8 cm ×30.8 cm ×5.8 cm石英腔体内的IC P放电实验，通过实验研究了空气／氩气IC P的 E‐H模式跳变的物理现象，通过测量得到了空气／氩气环状IC P的宽度和覆盖面积比例随电源功率变化的规律，并给出了上述实验现象的理论解释。为了得到平面型IC P的电子密度在微波入射方向的分布，提出基于 Hβ光谱展宽的微波干涉分布诊断法，分别对平面真空腔室内空气／氩气ICP的电子密度在电磁波入射方向上的分布进行了诊断，通过 Hβ（486.13 nm） Stark展宽拟合和微波干涉过程分别获取电子密度分布函数的两项参数，得到了电子密度分布随放电功率变化的曲线。实验可得到电子密度范围为0.5×1011～3.2×1011 cm －3的环状ICP源，实验结果表明，ICP的电子密度受气体种类，射频功率影响较大，峰值电子密度接近IC P的中心位置，通过比较发现，氩气的电子密度较高，有效拟合区域较窄，空气的有效拟合区域较宽，覆盖面积较大。

关键词：等离子体隐身、电感耦合等离子体、石英腔体、电子密度

所属期刊栏目：36

分类号：O657.3(分析化学)

资助基金：国家自然科学基金项目11472306

在线出版日期：2016-08-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：1170-1174