اندازه‌گيري مشخصه‌هاي پلاسما توسط پروب لانگمير دوگانه ناشي از تخليه تابان مستقيم

Double Langmuir probe measurement of plasma parameters in a dc glow discharge

در اين مقاله، مشخصه‌هاي مهم مانند ميانگين دما، چگالي عددي و بسامد نوسانات الكترون‌هاي پلاسما با استفاده از دستگاه تشخيصي پروب لانگمير دوگانه اندازگيري شده است. در آزمايشات، پلاسماي مورد مطالعه از طريق تخليه تابان الكتريكي در گازهاي معمول مختلف تشكيل شده است. نتايج تجربي نشان مي‌دهند كه گاز آرگون بيشترين چگالي الكتروني و بسامد نوسانات را دارا مي‌باشد و بيشترين ميانگين دمايي الكترون‌ها مربوط به پلاسماي هيدروژني است. نتايج تجربي با استفاده از كد شبيه‌سازي كامسول راستي آزمايي شده و سازگاري منطقي را نشان مي‌دهند. نتايج اين تحقيق مي‌تواند براي مقايسه درجه يونش با پارامترهاي اندازه‌گيري شده پلاسما مفيد باشد.

In this paper, plasma main characteristics such as electron mean temperature, electron number density, and oscillation frequency have been measured experimentally using the double Langmuir probe diagnostic system. In our experiment, the plasma was generated by applying the low pressure dc glow discharge in several common gases. The experimental results indicated the highest plasma density and oscillation frequency for the plasma originating from Argon and the highest mean value of temperature for Hydrogen plasma. The experimental results were then confirmed by COMSOL simulator, showing reasonable consistency with the simulations. The data were then used to compare the degree of ionization with the measured plasma parameters.