Плазма газоразрядных источников света низкого давления - Миленин В.М.
ISBN 5-288-00727-6
Скачать (прямая ссылка):
81
1 t Кл-2 6
—J-
+ 1
лебаний потенциала плазмы. Дифференцирующий оигнал Vx(Z)* -a(l+cos O)1J)SiTi OJ2J создавался о помощь» генератора высоко! чаототы 2 (CO2-A 100 кГц) и звукового генератора 3 (W1 300 Гц). Стопроцентно модулированный оигнал V1U) о малой амплитудой поотупал в цепь зонда о трансформатора Tp-I. Полезши оигнал поотупал на вход узкополооного усилителя б, настроенного на чаототуа)^ Узкополосный уоили-тель выделял и усиливал гармонику тока чаототы U)1. амплитуда которой пропорциональна второй производной зондового тока. Далее оигнал поотупал на оинхрон-ный детектор 7% использование которого позволяло улучшить отношение оигнала к шуму .Напряжение f пропорциональное второй производной, регистрировалось о помощью
62
двухкоординатного оамопиоца 8. Чтобы устранить влияние на измерения плазменных колебаний, в разряд рядом о измерительным зондом помещался второй (опорный) зонд, следящий за колебаниями потенциала плазмы. Раоотояние между зондами выбиралооь таким, чтобы, о одной отороны, оно было достаточно малым (спектр колебаний в плазме в точках расположения зондов должен Сыть близким), а о другой, близость взаиморасположения зондов не должна приводить к возмущающему влиянию их друг на друга. Напряжение компенсации о опорного зонда через эмиттер-huu повторитель 5, обладающий большим входным сопротивлением (A8x- 2,5 MOm) и коэффициентом передачи ~ 0,98, по давало с t в цепь измерительного зонда. Большое сопротивление цепи опорного зонда необходимо, чтобы он поотоянно находилоя в точке "плавающего" потенциала, когда зондовый ток равен нулю. Колебания потенциала "плавающего" зонда (потенциала плазмы), передаваемые опорным зондом, накладывались на величину постоянного потенциала рабочего зонда и, таким образом, поддерживали достоянным потенциал измерительного зонда относительно плазмы.
В условиях периодического изменения плазменных параметров для измерения ФРЭ и других электрокинетичеоких характеристик плазмы, как уже отмечалооь, необходимо проводить измерения в конкретных фазах изменения тока. Временное разрешение, при этом может достигаться, во-первых, путем регистрации необходимой гармоники зондового тока узкополооным уотройотвом только в определенные моменты времени [104], во-вторых, подачей модулирующего сигнала в цепь зонда лишь в выбранные моменты времени [112], в-третьих, осуществлением коммутации зондового тока [12]. Наиболее целесообразным вариантом, в условиях исследования характеристик газоразрядных ламп, работающих в динамическом режиме, следует считать использование схемы с коммутацией зондового тока (например, использованной в работе [12]). С помощью электронного ключа зондовая цепь открывается только на короткое время измерения, а вое оотальное время находится под "плавающим" потенциалом (цепь зонда разомкнута). Такой опособ работы зонда предохраняет его от разрушения в те моменты, когда он находится при положительном, относительно плазмы, напряжении, и при этом он минимальным образом возмущает плазму.
В условиях импульсно-периодического разряда или разряда переменного пока повышенной частоты (Г^ПГ4 4-Ю"5 с) параметры плазмы изменяются быстро. Так как время измерения должно быть значительно меньше характерного времени изменения параметров плазмы, то измерительная установка должна позволять проводить измерения примерно за 1 мко. Это время оказывается оравнимым о временем формирования призондового слоя и, казалось бы, измерения проводить невозможно. Но возникшую труднооть удается преодолеть путем комбинированного использования коммутации зондового тока и включения схемы регистрация только на время измерения. Такой режим работы схемы измерения обеопечивали два электронных коммутатора (транзиоторных ключа). Один ключ - Кл-1 - (рио.2.1.^ обозначения те же, кроме 5 - разрядная трубка) находился в зондовой цепи, а второй - Кл-2 - на входе схемы регистрации 6-8. Ключ Кл-1 открывался импульоным сигналом на время X^ (5+6) мко .При этой на зонд поотупало напряжение омещения. Ключ Кл-2 в измеритель-ной цепи открывался импульоным напряжением длительностью T2 < < X1, причем передний фронт импульса длительностью X2 был за* держан относительно начала импульса T1 примерно на 3-4 мкс, что достаточно для формирования призондового слоя. Попользованная схема измерения функции распределения электронов по энергиям позволяла получать результаты примерно за 1 мкс в уоловиях сформировавшегося зондового слоя. Импульо, открывающий ключ Кл-1, создавался генератором 9, работающим в режиме внешней оинхронизации о разрядным током. Ключ Кл-2 открывался импульсами, поступающими о генератора 10, работающего в режиме внешней оинхронизации и запуокающегооя импульсами, открывающими ключ Кл-1. Изменение времени задержки позволяло смещать передний фронт импульоа х^ относительно начала импуль-оа тока я соответственно проводить измерения в равных фазах колебания тока. Электронный ключ Кл-1, отоящий в эондовой цепи, должен обладать большим значением отношения сопротивления его закрытого и полностью открытого ооотояний. При этом сопротивление открытого ключа должно быть малым по оравнешш о сопротивлением вонд ~ плазма*
