p315. بررسي پلاسماي نيتروژن در چشمه يوني پنينگ با استفاده از طيف‌سنجي نشري

Diagnostic of nitrogen plasma in the Penning ion source using optical emission spectroscopy

در اين پژوهش پلاسماي نيتروژن در چشمه يوني پنينگ با استفاده از طيف‌سنجي مرئي بررسي و برخي از مولفه‌هاي مهم پلاسما اندازه‌گيري شد. آزمايش مربوطه با چشمه يوني پنينگ بازسازي شده در دانشكده فيزيك دانشگاه تهران انجام شد. اين چشمه مينياتوري از ميدان مغناطيسي 0.3 تسلا و قطعات از جنس استيل بهر مي‎‌برد. آزمايش در فشار ثابت 0.01 ميلي‌بار انجام شد و جريان تخليه الكتريكي در بازه‌ي (310-10) ميكروآمپر به‌شكل تابعي از ولتاژ اعمالي به آند محاسبه شد. در اين پژوهش خطوط ارتعاشي مولكول نيتروژن خنثي و هم‌چنين گذارهاي ناشي از مولكول يونيزه شده بررسي شد. هم‌چنين نشان داديم كه دماي الكترون با استفاده از نسبت شدت اين خطوط در حدود 10 الكترون‌ولت به دست آمده است. اين دماي الكترون بيان‌گر آن است كه توزيع الكترون‌ها از توزيع انرژي ماكسولي با انحرافي حدود 10 درصد پيروي مي‌كند.

In this paper, the nitrogen plasma in the penning ion source investigated by using optical emission spectroscopy and some of the important plasma parameters measured. The experiments done with a penning ion source in physics faculty of university of Tehran. It uses a magnetic field of 0.3 T, pieces contain anode and cathodes made of stainless steel. The experiment carried out at a constant pressure of 0.01mbar and the electrical discharge current calculated as function of applied voltages to the anode, in the range of (10 - 310 μA). In this research, vibrational lines of neutral nitrogen molecule and ionized molecular systems defined. We also showed that the electron temperature was determined using the ratio of the intensity of the lines about 10 eV. This electron temperature quantity specified that the electrons energy distribution following Maxwellian energy distribution with a small deviation (10%).