| Popis: |
oz DÜZGÜN OLMIYAN ARGON DC PLAZMA BOŞALMA SİSTEMİNDEKİ PARAMETRELERİN HIZLI ÜÇ ÇİFT İKİLİ PROB İLE ÖLÇÜLMESİ Akbar, Demiral Doktora, Fizik Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Sinan Bilikmen Mart 2006, 80 sayfa. Argon ortamında çalışan izole bilgisayar kontrollü üç çift, ikili prob sistemi kullanılarak düzgün olmayan de boşalmalı plazma sistemi çalışılmıştır. Düşük geçiş filtreli optiksel izole edilmiş elektronik devrelerin kullanıldığı (ÜÇİP) sis temi manyetik, manyetik olmayan, ve düşük salınımlı plazma sistemlerinde ölçüm hatalarını en aza indirgemek için geliştirildi. Plazma tüpü bölgeden bölgeye değişen yapısı ve yarıçapı pozitif kolon özelliklerinin değişmesine neden olmuştur. Bunun sebebi, küçük yarıçaplı bölgedeki elektron yoğunluğunun büyük yarıçaplı bölgeye göre daha fazla artması nedeniyle pozitif kolonun homojen olmamasıdır. Bu nedenle eksenel elektrik alanı ve elektron sıcaklığı normal alışılagelmiş sis temlerdeki davranışıdan farklı olmuştur. Ancak, büyük çaplı bölgelerde, yüksek boşaltım akımında eksenel elektrik alanının yaklaşık olarak sabit kaldığı görülmüş tür. Diğer taraftan bu araştırmada, elektron sıcaklığı, yoğunluğu, yalıtılmış potan siyel, ve normalize edilmiş prob yarıçapının (£ = tv//d) ışınsal doğrultuya bağlığı vıaraştırılmıştır. Prob yarıçapı, Debye uzunluğundan küçük olduğu için sınırlı yörüngesel hareket (SYH) teorisi kullanılmıştır. Sonuç olarak, elektron sıcaklığı (merkezde) azalmış ve elektron yoğunluğu, tüp yarıçapı azaldıkça artmıştır, ve ilk propta (katod tarafında) elektron sıcaklığı ve yoğunluğu maksimum olmuştur. Boşalma akımının yükselmesiyle elektron yoğunluğunda (ne) azalma, elektron sıcaklığında (Te) artış gözlenmiştir. Yüksek akımlar dışında, tüp çapı azaldıkça, yalıtılmış potansiyel daha negatif olmuştur. Son olarak, £' nin elektron yoğunluğu ile orantılı olduğu bulunmuştur, fakat Te ve ne değerlerine bağlı olarak £ sabit kalmaktadır. Anahtar Kelimeler: Hızlı Langmuir prob, elektron sıcaklığı, elektron yoğunluğu, pozitif kolon, elektrik alanı, yalıtılmış potansiyel, Debye uzunluğu. vıı ABSTRACT THE NON-UNIFORM ARGON DC GLOW DISCHARGE SYSTEM PARAMETERS MEASURED WITH FAST THREE COUPLES OF DOUBLE PROBE Akbar, Demiral Ph.D., Department of Physics Supervisor: Prof. Dr. Sinan Bilikmen March 2006, 80 pages. The non-uniform dc glow discharge plasma system is studied by using isolated computer controlled three couples of double probe system (TCDP) in argon gas, simultaneously. TCDP system has been developed to use for magnetized, un- magnetized, and for low oscillating plasma systems by using low pass filter with optically isolated circuitry to minimize the measurement errors with higher res olution and accuracy. Difference in the shapes and diameters of the discharge tube from region to region leads to change in the positive column glow discharge properties. This is because the positive column inhomogeneities, rising from the increase in the electron densities at the small tube radius region than the large one. Therefore, the axial electric field and the electron temperature have been diverted from their normal behavior in the positive column. However, at the large radius regions, the axial electric field seams to stay approximately constant at higher discharge currents. IVOn the other hand, In this work the radial dependence of the electron temper ature, density, floating potential, and the normalized probe radius (£ = rp/A.o) has been investigated. Since, the probe radius is smaller than Debye length, the orbital motion limited (OML) theory has been used. As a result, the elec tron temperature (at the center) decreased and density increased with decreasing tube radius, and they have maximum values at the first probe (near the cathode). The electron density ne was observed to decrease and electron temperature Te to increase with increasing the discharge current. The floating potential has less negative value with decreasing tube radius except at the higher currents. Finally, it has been found that the £ is proportional with electron density, but it remains constant depending on the value of Te and ne. Keywords: Fast Langmuir probe, electron temperature, electron density, positive column, electric field, floating potential, Debye length. 95 |
