МНОГОЭЛЕКТРОДНЫЙ зонд Советский патент 1969 года по МПК G01N27/66 

Изобретение относится к устройствам для диагностики илазмы в лабораторных установках, ионосфере и т. д.

Известны многоэлектродные зоны для измерения параметров потока плазмы, например для определения температуры электронов, содержащие корпус, диафрагму, входной, разделяющий, анализирующий электроды и коллектор. Изменяя напряжение на анализирующем электроде, определяют энергетический спектр частиц в плазме. Однако если анализирующий электрод выполнен в виде простой сетки, то. имеет место провисание потенциала в ячейках сетки. В результате частицы, например электроны, двил :ущиеся через центр ячейки, отсекаются при более низком значении потенциала, чем те электроны, которые проходят вблизи прутков. Это приводит к уменьщению точности измерений.

В описываемом устройстве для устранения этого недостатка анализирующий электрод выполнен в виде плоской камеры, закрытой на торцах сетками.

На чертеже изображена схема зонда.

Зонд состоит из цилиндрического корпуса 1, диафрагмы 2, входного электрода 3, выравнпвающего электрическое поле на входе в зонд, рааделяющего элект.рода 4, разрывающего плазму на компоненты, анализирующего электрода 5 и коллектора, 6 собирающего ток

заряженных частиц того знака, анализ которых производится. Все электроды, включая и диафрагму, отделены один от другого фторопластовыми шайбами 7 и изолируются от корпуса втулкой 8. Такое разделение диафрагмы 2 и корпуса / позволяет подава1ь на диафрагму электрический потенциал, не вносящий значительного возмущения в плазму и обеспечивающий прохождение всего потока апалпруемых частиц внутрь зонда.

Для устранения влияния неоднородности электрического ноля в ячейках анализирующего электрода на результаты измерения параметров плазмы он выполнен в виде плоской цилиндрической камеры, закрытой по торцам плоской вольфрамовой сеткой, например с ячейкой 80 X SO и диаметром прутка 8 мк. Высота плоской цилиндрической камеры составляет примерно десять калибров ячейки сеткц. Плоская цилиидрическия камера устанавливается между разделяюп1,им электродом } и коллектором 6.

Па чертелсе иоказана схема распределеиия электрических потенциалов в многоэлекгродном зонде для исследования электронной компоненты иотока разреженной плазмы, которая поясняет работу устройства. Иа этой схеме за ноль приият потенциал стеик1 вакуумной камеры. На диафрагму 2 и входной электрод 3 подается потенциал, заведомо ноложительный

относительно плазмы, чтобы полностью пропустить в зонд электронную составляющую потока. Разделяющий электрод 4 имеет высокий положительный потенциал для отсечки понной компоненты потока илазмы. Для иодавления вторичной электронной эмиссии с коллектора 6 иоследиий имеет положительный потенциал относительно ближайщего электрода. В этом устройстве анализ электронов ио энергиям происходит в эквниотеициальиой области, лежащей виутри илоской цилиидрической камеры, нредставляющей собой анализирующий электрод 5. Потенциал дайной области ирактически равен потенциалу анализирующего электрода.

Миогоэлектродный зонд с анализирующим электродом в виде илоской цилиидрической :амеры иозволяет исключить ногрещиость D измерениях параметров плазмы, связапиую с

неоднородностью электрического ноля в ячейках анализирующего электрода, что дает возможность проводить измерения в иотоках разреженной илазмы с высокой энергией заряжеиных частиц.

Предмет изобретения

Многоэлектродиый зонд для измерения нараметров потока разреженной плазмы, содержащий корпус, диафрагму, входной, разделяющий, анализирующий электроды и коллектор, отличающийся тем, что, с целью устранения влняиия неоднородности поля и повыщения точности измерения, анализирующий электрод вынолиеи в виде илоской цилиндрической камеры, закрытой ио торцам плоской сеткой и установленной между разделяющим электродом и коллектором.