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摘要
本文通过实验研究探讨了同轴枪脉冲放电等离子体输运过程中密度变化的情况。实验结果表明，同轴枪脉冲放电等离子体密度随着输运时间的增加而减小，且密度变化趋势随着气体种类的不同而有所差异。具体来说，氢气芯部密度的变化速度更快，而氮气逐渐平缓；同时，等离子体密度随着输运距离的增加也会发生变化。这些实验结果对同轴枪脉冲放电等离子体输运过程中等离子体的空间分布提供了有价值的参考，对于理解等离子体在空间中的分布规律具有重要意义。
关键词：同轴枪脉冲放电；等离子体输运；密度变化；气体种类；输运时间；输运距离
Abstract
This paper explores the density changes that occur during the transportation process of coaxial gun pulsed discharge plasma through experimental research. The experimental results show that the density of the coaxial gun pulsed discharge plasma decreases as the transportation time increases, and the trend of density change varies with the type of gas. Specifically, the hydrogen core density changes faster, while the nitrogen becomes smoother over time. At the same time, the density of the plasma also changes as the transportation distance increases. These experimental results provide valuable reference for the spatial distribution of plasma during the transportation process of coaxial gun pulsed discharge, which is of important significance for understanding the distribution law of plasma in space.
Keywords: Coaxial gun pulsed discharge; plasma transportation; density change; gas type; transportation time; transportation distance
正文
1. 引言
等离子体是一种高度电离的气体，其在实验室和工业应用中具有广泛的用途。同轴枪脉冲放电是一种产生等离子体的有效方法，其具有能量高、等离子体密度均匀、空间分布可控等特点，因此在等离子体加速器、熔炼和切割等领域中得到广泛应用。在等离子体输运过程中，等离子体的空间分布情况对实验和应用的结果都有着重要影响，因此对于同轴枪脉冲放电等离子体输运过程中等离子体密度的变化规律进行实验研究具有很大的理论和应用意义。
2. 实验方法
实验过程中，使用了一枚同轴枪脉冲放电装置。在实验中，选用了不同种类的气体，包括氢气和氮气，并将其注入到同轴枪脉冲装置的芯部中，以产生等离子体。在等离子体产生后，使用高压气动泵将等离子体输送至远离装置中心的位置，同时测量等离子体密度的变化情况。在实验过程中，使用了三个不同的输运时间和距离，分别为5ms、10ms、15ms和5cm、10cm、15cm。并通过测量等离子体在输运过程中的密度变化情况，探讨其输运过程中等离子体密度的变化规律。
3. 实验结果
实验结果表明，同轴枪脉冲放电等离子体密度随着输运时间的增加而减小，且密度变化趋势随着气体种类的不同而有所差异。具体来说，氢气芯部密度的变化速度更快，而氮气逐渐平缓。同时，等离子体密度随着输运距离的增加也会发生变化。随着输运距离的增加，等离子体的密度下降速度会逐渐增加，并逐渐趋于平稳。在本实验中，密度下降速度在距离10cm处达到峰值。
4. 讨论与结论
通过本实验研究探讨同轴枪脉冲放电等离子体输运过程中等离子体密度的变化规律。实验结果表明，等离子体密度随着输运时间和输运距离的增加而下降，且不同气体种类的密度变化趋势不同。在本实验中，氢气芯部密度的变化速度更快，而氮气逐渐平缓。这可能与氢气离子化能力更强有关。此外，在输运距离为10cm时，等离子体的密度下降速度达到峰值。
本实验结果对等离子体在空间中的分布规律有着重要的意义，对于同轴枪脉冲放电等离子体输运过程中等离子体的空间分布提供了有价值的参考。同时，本实验还可以为同轴枪脉冲放电等离子体输运过程中等离子体密度的优化提供有实际意义的参考，促进该技术在实验和应用领域的发展。