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基于LabVIEW的朗谬探针诊断系统的研制及应用

作　者: 唐亮
导　师: 刘明海
学　校: 华中科技大学
专　业: 脉冲功率与等离子体
关键词: 微波等离子体 Langmuir探针诊断采集卡数据分析
分类号: O536
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 34次
引　用: 1次
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内容摘要

近年来,低温等离子体技术在工业中得到了广泛的应用,而其中微波放电等离子体技术也越来越受到人们的关注,如何对等离子体参数进行有效的控制,在实际应用中具有了越来越重要的作用。控制等离子体参数的重要前提就是能够准确的获得等离子体的各项参数。在众多的等离子体诊断手段中,Langmuir探针以其结构简单、操作方便、适用范围广、获得信息量丰富等特点,成为了低温等离子体诊断领域中一项重要的分析工具。以往实验室所采用的Langmuir探针诊断系统,以手动的方式进行测量,不仅速度慢、可控性差,而且精度低、抗干扰能力不强。因此,需要设计一种快速、准确、抗干扰能力强的自动化诊断系统,用以提高实验室的诊断效率。本文介绍了一种自行设计的应用于微波放电等离子体的自动化Langmuir探针诊断系统,该诊断装置主要由Langmuir探针、硬件电路和软件程序组成。其中硬件电路以采集卡为核心,包括扫描电源输出部分和电压电流检测部分;软件程序采用LabVIEW软件编程,包括数据采集控制程序和数据分析程序两部分。本文对硬件部分的工作原理和软件部分的编程思路都进行了详细的介绍。本文所介绍的自动化Langmuir探针诊断系统已经能够运用于实际的实验测量中,用于测量实验室的微波放电大面积表面波等离子体,取得了较为满意的实验结果。本文将就实验操作的各个部分进行详细的介绍,分别介绍每一步所能获得的实验数据。为了分析各项可控参数对等离子体参数的影响,我们改变实验条件,进行多组数据测量后获取等离子体参数,对获得的实验结果相互比较,予以分析和总结。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-19
  1.1 低温等离子体概述  9-14
  1.2 低温等离子体的诊断方法  14-16
  1.3 Langmuir 探针诊断系统的研究现状  16-17
  1.4 本文工作的内容和意义  17-19
2 Langmuir 探针原理  19-30
  2.1 Langmuir 探针概述  19-21
  2.2 Langmuir 探针的工作原理  21-27
  2.3 Langmuir 探针测量过程中应注意的问题  27-29
  2.4 本章小结  29-30
3 实验方法和设备  30-57
  3.1 Langmuir 探针测量系统简介  30-32
  3.2 大面积表面波等离子体源  32-34
  3.3 Langmuir 探针的设计  34-35
  3.4 系统数据采集部分设计  35-49
  3.5 系统数据分析部分  49-51
  3.6 提高测量系统整体精度的方法  51-53
  3.7 用于射频等离子体的Langmuir 探针技术探讨  53-56
  3.8 本章小结  56-57
4 Langmuir 探针测量系统的应用及结果分析  57-68
  4.1 测量实验说明  57
  4.2 数据采集及数据分析实例  57-63
  4.3 实验结果及分析  63-67
  4.4 本章小结  67-68
5 总结与展望  68-71
  5.1 总结  68-69
  5.2 展望  69-71
致谢  71-72
参考文献  72-76
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文  76-77
附录2 数据采集程序框图  77-78
附录3 数据处理程序框图  78

基于LabVIEW的朗谬探针诊断系统的研制及应用

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