文档介绍：河北农业大学理学院毕业论文(设计)开题报告题目:微空心阴极放电及pD值的研究专业:应用物理学年级:2010学生姓名:张超学号:20**********指导师姓名:哈静指导师职称:完成日期:2014年2月27日理学院毕业论文(设计)开题报告学生姓名张超学号20**********专业应用物理学班级1001论文(设计)题目微空心阴极放电及其pD值研究指导师姓名哈静职称指导师研究方向论文(设计)选题的依据实际生产以及科学研究中使用的等离子体源已经有了很长时间的研究开发和使用历史,但是对于表面处理、大气环境等来说并不是所有的等离子体源都满足经济、实用的基本原则,例如有些等离子体源需要工作在较强的磁场中或需要高真空环境才能产生,这样不仅在应用时花费非常多的额外资金,而且在大面积、大规模应用和可靠性便捷性方面都存在问题。随着等离子体技术应用的扩展,开发出大气压条件下的等离子体源,来替代高真空系统或强磁场系统中的等离子体处理方法,成为当前等离子体技术的必然的发展趋势。另外,大气压等离子体源还具有很多额外的优点,如反应速率快、处理效率高等。因此,现在有关大气压下等离子体源的研究越来越受到人们的重视。(寻求大气压下的等离子体源)(大气压是指标准气压,而非高于标准气压气压下)本次论文研究的微空心阴极放电是基于空心阴极放电的。一个典型的空心阴极放电装置如图1所示,图中阴极为圆筒空心阴极放电效应由于具有一些独特的电光学特性,能产生锐线光谱,大电流电子束,离子溅射作用强,高能电子数多,而广泛的应用于光谱分析,真空镀膜,表面处理,气体激光器等领域。现在,这些传统领域一般都是采用在低气压下的放电。由于空心阴极效应,微空心阴极放电特性与普通的辉光放电有着明显的区别,而由于高气压、微型化,微空心阴极放电电流密度很大,高电流密度使电子对气体加热这一效应变得显著,同时也增加了带电粒子和气体之间的动量转移,因此其呈现出一些新的特性和问题。实现大气压下稳定辉光放电是最有效的降低产生等离子体源成本的方式,同时也是拓展等离子体应用范围的途径之一。微型电极结构由于自身的特点成为实现这一目标的重要手段,利用微空心阴极探索大气压下稳定辉光放电具有十分重要的应用价值。微空心阴极(MHCD)因电极结构简单、可以在高气压下利用较低电压放电、具有较高的光电转换效率以及产生较高等离子体密度等特点,研究者近年来已经将越来越多的精力和资源放在上面。目前有关微空心阴极放电的空心阴极效应的确定和理论解释还不清楚,验证微空心阴极放电中空心阴极效应的相似性为这一领域的科研开拓以及将来微空心阴极的实际应用提供重要的依据。二、论文(设计)的主要研究内容及预期目标PD值空心阴极放电是一种特殊形式的辉光放电。正常辉光放电阴极暗区中的电子运动状态像垂直于阴极表面的一组平行电子束。如果把阴极制成圆筒形或水槽形,即所谓的空心阴极,此时正常辉光放电的阴极区和负辉区都被包含在阴极空腔内部,负辉区相互重叠,发光更加明亮且较均匀。典型的空心阴极放电结构包含一个圆孔或狭缝形的阴极和一个任意形状的阳极,。其中,p是放电气压(Pa),d是阴极和阳极之间的距离(cm),D是阴极孔径(cm)空心阴极放电在很大程度上依赖于阴极的结构,通常所选的阴极结构需要遵循两个缩放比例定律:(1)pd值气压p和阴极与阳极之间距离d的乘积pd值服从帕邢定律,决定放电所需的击穿电压Vs。(2)pD值pD值是空心阴极放电特有的参数,而能产生空心阴极效应的pD值的下限必须满足:放电状态中电离所需的平均自由程不大于阴极孔径,否则将不能产生空心阴极效应所依赖的“钟摆电子”。另外,相似性定律把放电维持电压(V)和pD值及I/D联系起来(其中I是放电电流)。由此人们达成共识,通过减小阴极孔的尺寸D,可以在高气压下实现空心阴极放电。然而,对于能产生空心阴极效应的pD值的上限和下限,至今依然还没有定论,并且在不同实验条件下通过实验或理论得到的极限pD值相差较大。普遍认为,~·cm范围之内时,放电可以实现空心阴极放电模式。但pD值的实际大小与电极结构气体有关。本次论文主要就是进行微空心阴极领域以下研究:利用狭缝型微空心阴极验证微空心阴极放电中空心阴极效应的pD相似性。三、论文(设计)的主要研究方案(拟采用的研究方法、准备工作情况及主要措施)四、论文(设计)研究工作进展安排五、指导师意见指导师(签名)年月日六、论文(设计)领导小组意见学院:(盖章)年月日×学院毕业论文(设计)任务书专业班级学生姓名指导师一、题目:二、指导师对毕业论文(设计)的进度安排及任务要求: 起讫日期200年月日至200年月日指导师(签名) 职称三、论文(设计)领导小组审核意见:负责人(签名)年月日×学院毕业论文(设计)