Министерство образования и науки российской федерации

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

____________________________________________________

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

Д.Н. ГЕРАСИМОВ

В.В. ГЛАЗКОВ

С.Б. МОРГУНОВА

ОПТИЧЕСКИЕ И ЗОНДОВЫЕ МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПЛАЗМЫ. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

Методической пособие

по курсу

"Физика плазмы"

для студентов, обучающихся по специальности «Теплофизика»

Москва Издательство МЭИ 2015

УДК 533

Г 371

Утверждено учебным управлением МЭИ

Подготовлено на кафедре инженерной теплофизики

Рецензенты: д-р тех. наук, проф. Г.П. Плетнев

д-р физ.-мат. наук, проф. Синкевич О.А.

Герасимов Д.Н.,

Оптические и зондовые методы диагностики низкотемпературной плазмы. Лабораторный практикум: методическое пособие по курсу "Физика плазмы" /Д.Н. Герасимов, В.В. Глазков, С.Б. Моргунова М.: Издательство МЭИ, 2015. –56с.

ISBN 5–7046–0735–7

Излагаются оптические и зондовые методы измерения параметров низкотемпературной плазмы. Лабораторный практикум включает в себя пять работ. Студенты получают навыки экспериментальной работы с источниками низкотемпературной плазмы и современной диагностической аппаратурой, а также глубже усваивают теоретические методы, служащие основой экспериментального изучения свойств плазмы.

Предназначено для студентов, обучающихся по направлению 140400 «Техническая физика», в том числе для студентов специальностей 140402 «Теплофизика».

 НИУ «МЭИ», 2015

Введение

Сборник лабораторных работ содержит описание экспериментальных задач, выполняемых студентами, обучающимися по специальности "Инженерная теплофизика", при изучении курса "Физика плазмы".

Лабораторный практикум включает в себя пять работ. Первая и третья лабораторные работы посвящены оптической диагностике низкотемпературной плазмы в электрической дуге атмосферного давления. Вторая лабораторная работа посвящена зондовым методам исследования тлеющего газового разряда низкого давления, четвертая – повторяет классический опыт Милликена по определению заряда электрона на основе измерения заряда капель мелкодисперсного масляного аэрозоля (т.н. пылевая плазма). Пятая лабораторная работа реализует классический эксперимент Франка – Герца по определению уровней возбуждения атомов гелия и неона при их бомбардировке электронным пучком. Каждая из работ подразумевает двухчасовое аудиторное выполнение и последующую обработку результатов с применением компьютеров.

Студенты, успешно прошедшие практикум, получают навыки экспериментальной работы с различными источниками низкотемпературной плазмы и современной диагностической аппаратурой, получают представление о спектральных и зондовых методах измерения параметров равновесной и неравновесной низкотемпературной плазмы в магнитном поле, а также глубже усваивают теоретические методы, служащие основой экспериментального изучения плазмы.

Авторы выражают глубокую признательность О.А. Синкевичу и А.М. Семенову за консультации при постановке лабораторных работ и за любезно предоставленную возможность использовать подготовленные ими методические материалы; В. А. Кондратьевой, М. Н. Рудавиной (лабораторные работы 1а, 3), Л. Ю. Барановой (лабораторная работа 4) и Маркиной С.Е. (лабораторные работы 1б и 5) , без помощи которых эти работы не были бы реализованы.