شناسایی مشخصات پلاسما با استفاده از پروب لانگمیر

در این پژوهش، دمای الکترون و چگالی پلاسمای تولید شده در میدان لیزر نانو ثانیه به کمک تک پروب لانگمیر اندازه گیری شده است. برای تشکیل پلاسما از برهمکنش پرتو لیزر nd:yag سوئیچ q با طول موج nm 1064 و پهنای زمانی ns30 و هدف جامد فلزی استفاده شده است. از چندین سوزن استیل با قطر75/0و 35/0 میلی متر در یک پوشش عایق برای ساخت پروب لانگمیر استفاده شده است. به کمک سیگنال بدست آمده از جریان الکترونی- یونی و رسم منحنی مشخصه جریان - ولتاژ پروب، دمای الکترون در فاصله های میلیمتری تا سانتیمتری پروب تا هدف، در گستره ev29 - 2 و میانگین چگالی یون در جریان اشباع یونی از مرتبه 3-cm 1013 برآورد شده است. همچنین جدا از روش مشخصه جریان – ولتاژ بدست آمده از پروب لانگمیر، با استفاده از زمان رسیدن بیشترین ذرات باردار ( بیشینه سیگنال جریان) از لحظه تشکیل پلاسما می توان سرعت ذرات را در فاصله مشخصی از محل تشکیل پلاسما یا سطح هدف بدست آورد. اندازه گیری زمان های ثبت شده از پرواز الکترون ها و یون ها(tof)، سرعت آنها را از مرتبه cm/s 108 برای الکترون ها و cm/s 106 برای یون ها برآورد می کند. با تحلیل دقیق تر سیگنال های بدست آمده در تفکیک زمانی بالاتر، در شرایط خاصی برای فاصله نسبت به هدف (cm3) و فشار گاز محیط ( mbar5-10) می توان به دو رژیم سریع و آرام برای الکترون ها و یون ها دست یافت که مرتبه سرعت آنها نیز مشابهت های خوبی با گزارش های داده شده در این زمینه دارد.