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的参数。下面主要对等离子体电子温度的测量原理进行分析总结。
三、测量电子温度的具体方法
1谱线加宽法测量电子温度
很多原因都可以导致等离子体发射或吸收光谱的谱线加宽,有一些我们可以认为谱线加宽是由一个条件导致的,这种情况下可以使用谱线加宽法测得电子温度。根据具体情况的不同,该方法又可分成多普勒加宽法测温和斯塔克加宽法测温两种。
当等离子体中的粒子密度小、压强低时,适合使用多普勒加宽法测量电子温度,多普勒效应会引起光谱谱线的加宽。根据多普勒加宽谱线宽度表达式,多普勒加宽的程度与温度成正比。如果温度相同,那么质量小的粒子的谱线加宽程度比质量大的粒子大。所以多普勒加宽法一般用氢谱来进行实验。在用多普勒加宽法测量低温等离子体的电子温度时,由于光谱加宽量很小,一般只有0001~001埃斯特朗,所以要用此法测定低温等离子体的电子温度必须使用高分辨率的光谱仪。
2绝对强度法测量电子温度
使用该方法要得到谱线的辐射率,知道了辐射率就能得到发射系数,然后就能得出公式中所有的参量,再利用绝对强度法测温的关系式就可以算出电子温度。
对于火焰而言,其外焰高温部分是透明等离子体,这种温度在3000K以下的透明等离子体通常使用谱线反转法测温。高温等离子体测温常用连续谱法,但测量高温等离子体电子温度的误差很大,因为其光谱的特征是由很多原因导致的,所以不容易判别温度对谱线的影响。对于温度在K以上的氩等离子体,其电子温度测量最适合用离轴峰值法,这个方法的使用需要确定一条谱线,并知道其发射系数的分布。
3相对强度法测量电子温度
相对强度法利是根据玻尔兹曼分布,通过两条谱线强度对比的方法得到电子温度。该方法的测量精度优于绝对强度法。
四、总结
光谱法诊断等离子体最显著的特点是不用接触被测物体,在低温等离子体的诊断中该方法应用最为广泛,诊断的效率较高,并且使用该方法还可以通过配置计算机来实现等离子体诊断
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数据的批量处理和自动检测,大大提高等离子体的诊断效率。因此,本讨论对光谱法等离子体诊断具有参考价值。
参考文献:1王利娟等离子体的概念、分类及基本特性J宜宾学院学报,2009(6)2吴蓉,李燕,朱顺官,等等离子体电子温度的发射光谱法诊断J光谱学与光谱分析,2008(4)3刘晓东,郑晓泉,张要强,等低温等离子体的诊断方法J绝缘材料,2006(2)
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