Устройство регистрации и обработки первичной и вторичной информации для восстановления комплекса параметров разряда установок низкотемпературной плазмы

• Автор: Усатов, Игорь Игоревич
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 212 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список обозначений Введение

Глава 1. Постановка задачи и структура автоматизированной системы измерений

1.1. Краткий обзор методов диагностики плазмы

1.2. Диагностика плазмы электростатическими зондами

1.2.1. Определение режима работы электростатического зонда

1.2.2. Краткий обзор теорий электростатического зонда

1.3. Тепловые измерения в плазме. Датчики теплового потока

1.3.1. Калориметры стационарного теплообмена

1.3.2. Калориметры нестационарного теплообмена

1.4. Выбор аппаратных средств автоматизированной системы измерений

1.5. Выбор средств программирования автоматизированной системы
1.5.1. Инструментальный драйвер №-ОА()
1.5.2. Среда визуального программирования ЬаЪУ1Е1У
1.6 Промышленные системы диагностики
1.7 Публикации касающиеся архитектуры автоматизированных систем диагностики плазмы
1.8. Выводы по главе
1.9. Постановка задачи диссертации и этапы выполнения работы Глава 2. Подсистема измерения тепловых потоков
2.1. Назначение и состав подсистемы измерения тепловых потоков
2.2. Требования к датчикам, функционирующим в высокоплотной металлической плазме
2.2.1. Потенциал датчика
2.2.2. Поток атомов и ионов металла
2.2.3. Вакуум
2.2.4. Стойкость к перегреву
2.3. Конструкция стационарного ДТП и его особенности
2.3.1. Устройство
2.3.2. Особенности конструкции
2.4. Конструкция нестационарного ДТП и его особенности
2.4.1. Устройство
2.4.2. Особенности конструкции ■
2.4.3. Принцип работы и расчетные формулы
2.5. Аппаратная часть подсистемы измерения теплового потока
2.6. Программная часть подсистемы тепловых измерений
2.6.1. Программа регистрации температурных ходов
2.6.2. Программа обработки температурного хода 88 нестационарного ДТП
2.7. Калибровка датчиков теплового потока. Методика и результаты
2.8. Выводы по главе 2
Глава 3. Подсистема зондовых измерений
3.1. Назначение подсистемы зондовых измерений
3.2. Состав подсистемы зондовых измерений
3.3. Моделирование ВАХ с заданными параметрами плазмы для 97 цилиндрического зонда
3.4. Конструкция электростатических зондов
3.4.1. Цилиндрический зонд
3.4.2. Плоский зонд
3.5. Аппаратная часть подсистемы
3.5.1. Общая измерительная схема
3.5.2. Блок датчиков с электронными ключами
3.5.3. Высоковольтный усилитель
3.6. Программа регистрации вольтамперных характеристик 113 электростатических зондов
3.6.1. Интерфейс программы и управление процессом измерения

3.6.2. Индикация измеренной ВАХ
3.6.3. Управления процессом сохранения данных
3.6.4. Общая блок-диаграмма программы регистрации ВАХ
3.6.5. Событие Timeout
3.6.6. Событие «Настройка каналов»
3.6.7. Событие «Измерить»
3.6.8. Событие «Сохранить»
3.6.9. Событие «Выход»
3.7. Программа и алгоритмы восстановления параметров плазмы из 121 ВАХ цилиндрического зонда
3.7.1. Графический интерфейс программы
3.7.2. Блок диаграмма программы обработки ВАХ 124 цилиндрического зонда
3.8. Программа и алгоритмы восстановления параметров плазмы из 138 ВАХ плоского зонда
3.9. Выводы по главе 3
Глава 4. Разработка метода измерения степени ионизации потока
распыленных атомов металла
4.1. Оптические свойства тонкой металлической пленки
4.2. Метод измерение степени ионизации
4.3. Выводы по главе 4
Глава 5. Вспомогательные программы автоматизированной системы
измерений
5.1. Сервер ВП
5.2. Вспомогательные программы
5.2.1 Блок программ ВАХ и параметры плазмы
5.2.2 Спектральные характеристики
5.2.3 Тепловые потоки
5.3. Программа анализа вкладов в тепловой поток различных 167 энергетических факторов

распределении для ионов обычно не требуется. Тем не менее, результаты Лафрамбойза считаются на сегодняшний день самыми детальными. На рис.
1.8 показаны результаты его расчетов в частном случае холодных ионов

Рис. 1.8. Зависимость нормированного ионного тока J от нормированного потенциала зонда цр для различных значений дебаевского радиуса зонда 1Р. Цилиндрический зонд, /?=О
На данном графике нормированная плотность тока выражается в лабораторных единицах как

2пегрЬ А
2 ттг.

(1.38)
На графиках видно, что при больших значениях дебаевского радиуса зонда £р=Т00, 50, 20 (тонкий призондовый слой) ионный ток хорошо насыщается, чего нельзя сказать о малых значениях £р.
Параметризация численных результатов АБР и БРЛ
Несмотря на полноту и детальность численных результатов моделей АБР и БРЛ, практическое использование их с целью восстановления концентрации плазмы по измеряемым значениям зондового тока достаточно