طراحی و ساخت مدار پلاسمای فرکانس رادیویی

در این پایان نامه، ابتدا به تئوری چشمه ی پلاسمای فرکانس رادیویی 56/13 مگاهرتز فشار اتمسفری می پردازیم. پلاسمای سرد تخلیه ی تابان سد دی الکتریک با گاز آرگون در یک ساختار الکترودی استوانه ای ایجاد خواهد شد و با استفاده از بیناب سنجی گسیل نوری به شناسایی گونه های پلاسمایی تولید شده و نیز تعیین دما و چگالی الکترون خواهیم پرداخت. خطوط بینابی آرگون اتمی، آرگون یک بار یونیزه و نیز خطوط گسیلی از اتم مس خنثی و یون مس یک بار یونیزه مشاهده شدند. همچنین خط بینابی نیتروژن یک بار یونیزه نیز به دلیل ناخالصی آرگون مشاهده گردید. با استفاده از روش رسم نمودار بولتزمن برای خطوط بینابی آرگون اتمی، دمای تحریک الکترونیکی 74/0 الکترون ولت به دست آمد. دمای گاز نیز با استفاده از یک ترموکوپل دیجیتالی، 373 درجه ی کلوین اندازه گیری شد. چگالی الکترون نیز از مرتبه ی cm-3 1012 دست آمد. با عکس گرفتن از پلاسمای گاز آرگون تولید شده و با استفاده از منحنی توزیع نسبی شدت تابندگی، دریافتیم که پلاسما در مد ? کار می کند. با اندازه گیری ولتاژ و جریان کل، قبل و بعد از شروع تخلیه در یک ساختارالکترودی دو صفحه ی موازی، ویژگی های الکتریکی اندازه گیری شدند. در این اندازه گیری ها مشخص شد که در حضور هوا، با افزایش توان تا 180 وات نیز پلاسما تشکیل نشد و این در حالی است که با گاز آرگون، تخلیه در توان 122 وات و در ولتاژ فروشکست تقریبا 460 ولت شروع شد. با افزایش توان ورودی هم برای هوا وهم برای آرگون، ولتاژ کل افزایش می یابد. شیب خط نمودار ولتاژ- جریان، امپدانس سیستم را نشان می دهد. مقایسه ی نمودارهای ولتاژ- جریان قبل و بعد از تخلیه نشان می دهدکه چون پس از شروع تخلیه، پلاسما مانند یک محیط رسانا عمل می کند، امپدانس سیستم کاهش می یابد. همچنین پس از شروع تخلیه، ولتاژ کل پلاسماکاهش می یابد، در حالی که جریان کل تخلیه افزایش می یابد.