時間分辨等離子體探針診斷技術(shù)的研究.pdf

1、為了解決脈沖放電等周期性放電等離子體參數(shù)的診斷問題，本文對Langmuir探針等離子體時間分辨診斷技術(shù)進行了研究。通過設(shè)計編寫控制Langmuir探針觸發(fā)采集和自動數(shù)據(jù)處理的LabVIEW程序，實現(xiàn)了周期性放電等離子體的時間分辨診斷。與通常的快速掃描方法不同，本論文采用在每一掃描探針偏壓下測量I-t曲線，記錄全部數(shù)據(jù)，然后對數(shù)據(jù)矩陣進行轉(zhuǎn)置得到各個時刻的I-V曲線的方法。與快速掃描相比，這種方法能夠獲得更高的時間分辨率，但是要求放電具有

2、高重復(fù)精度周期性。由于周期性放電等離子體的廣泛應(yīng)用，本論文的方法具有十分現(xiàn)實的意義。
　　為了獲得更高的時間分辨率，我們對等效采樣技術(shù)進行了研究，并與探針軟硬件實現(xiàn)了整合。研究中首先設(shè)計制作了由程序控制的計數(shù)延時觸發(fā)電路，用于探針系統(tǒng)后將診斷的最高時間分辨率由4μs提高到了0.5μs。為了進一步提高診斷的時間分辨率，文中提出了一種程控操作數(shù)據(jù)采集卡實現(xiàn)高時間分辨的等效采樣方法。該方法基于順序等效采樣原理，通過按特定的規(guī)律降低數(shù)據(jù)采

3、集卡的實時采樣率，利用相鄰實時采樣率間的微小差實現(xiàn)。利用這種方法對100kHz的正弦波和方波信號進行測量的結(jié)果顯示，信號波形重構(gòu)正確、信噪比好、無失真，方波信號的上升沿和下降沿的細節(jié)描述清晰，最高時間分辨率可以達到12.5ns，程控操作數(shù)據(jù)采集卡實現(xiàn)高時間分辨等效采樣方法的可行性得到了驗證。
　　此外，用程控計數(shù)延時觸發(fā)電路與程控操作數(shù)據(jù)采集卡兩種方法分別對50kHz和100kHz的正弦波、方波、三角波信號進行采集，比較采集波形發(fā)