基于气体放电等离子体射流源的模拟离子引出实验平台物理特性

• 作者: 刘志强 周明胜 姜东君 李和平 郭恒 陈坚
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 离子引出 低气压放电 非平衡态等离子体 "碰撞-辐射"模型
• 年，卷（期）: 2018,（18）
• 所属期刊栏目: 核物理学
• 页码范围: 34-45
• 页数: 12页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.67.20180919

摘要

离子引出过程是原子蒸气激光同位素分离中非常重要的物理过程之一,而其中关键的等离子体参数(等离子体初始密度和电子温度等)均会对离子引出特性产生影响.基于千赫兹电源驱动的氩气高压交流放电等离子体射流源,建立了离子引出模拟实验平台-2015(IEX-2015),开发了用于诊断氩等离子体参数的"碰撞-辐射"模型,对等离子体射流区的电子温度和电子数密度等关键参数进行了测量.结果表明,电源输入功率和驱动频率以及工作气体流量均会对等离子体射流区的电子温度和数密度产生影响;在真空腔压强为10?2 Pa量级下,射流区电子数密度和电子温度的可调参数范围分别为109—1011 cm?3和1.7—2.8 eV,这与实际离子引出过程中的等离子体参数范围相近.在此基础上,开展了不同引出电压、极板间距和电子数密度条件下初步的离子引出实验,所得到的离子引出电流变化规律亦与实际原子蒸气激光同位素分离中的离子引出特性定性一致.上述研究结果验证了在IEX-2015上开展离子引出模拟实验的可行性,为后续深入开展离子引出特性的实验研究准备了良好的条件.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李和平	清华大学工程物理系	33	377	10.0	19.0
2	陈坚	清华大学工程物理系	7	10	2.0	2.0
3	周明胜	清华大学工程物理系	14	39	4.0	5.0
4	姜东君	清华大学工程物理系	22	35	4.0	5.0
5	刘志强	华北理工大学机械工程学院	3	1	1.0	1.0
6	郭恒	清华大学工程物理系	4	4	1.0	2.0