15105

15105

مطالعه عددي تخليه الكتريكي با مانع دي الكتريك در گاز آرگون با فشار كم

كارشناسي ارشد

فيزيك گرايش اتمي و مولكولي

مهر ماه 1394

مهر ماه 1394

دكتر اسماعيل اسلامي

دكتر نادر مرشديان

چكيده در اين پايان نامه، تخليه الكتريكي با مانع دي الكتريك در گاز آرگون با فشار كم به كمك مدلسازي بررسي مي شود. جهت اعتبار بخشيدن به مدل ايجاد شده، داده هاي بدست آمده از شبيه سازي با داده هاي تجربي مقايسه مي شوند. بدين منظور ابتدا يك چيدمان تجربي از تخليه الكتريكي با مانع دي الكتريك در گاز آرگون با فشار كم ايجاد شد. نتايج بدست آمده از اندازه گيري هاي جريان-ولتاژ در آزمايشگاه براي دامنه ها و فركانس هاي مختلفي از ولتاژ اعمال شده در توافق خوبي با داده هاي شبيه سازي است. بدين ترتيب شبيه سازي ها مي توانند براي پيش بيني رفتار پلاسما در هندسه ها و تركيبات مشابه استفاده شوند. بررسي ها نشان مي دهند كه در تخليه الكتريكي كم فشار، با افزايش دامنه و فركانس ولتاژ اعمال شده مد تخليه تغيير نمي كند ولي باعث افزايش تابش هاي پلاسما در ناحيه مرئي مي شود. براي بررسي بيشتر، اثر شكل پالس هاي الكتريكي سينوسي، مثلثي و مستطيلي بر روي مشخصات تخليه الكتريكي بررسي شد. از نتايج مهم اين بررسي اين بود كه پالس الكتريكي با شكل مستطيلي براي كاربردهايي كه به حضور بيشتر ذرات باردار و برانگيخته احتياج دارند مناسب تر است چراكه توليد ذرات باردار و برانگيخته در تخليه با اين شكل پالس به طور موثرتري صورت مي گيرد. همچنين اثر اضافه كردن ناخالصي گازي مانند گاز كلر به پلاسماي كم فشار آرگون به صورت عددي بررسي شد. بررسي ها نشان مي دهند كه اضافه كردن گاز كلر حتي در مقادير كم باعث تغيير فيزيك و شيمي تخليه مي شود بطوريكه تركيب %10 گاز كلر با پلاسماي آرگون بيشترين تابش را در ناحيه VUV نسبت به ديگر تركيبات آرگون-كلر نشان مي دهد. همچنين در اين نوع تخليه اضافه كردن گاز كلر حتي تا %50 مد تخليه را تغيير نمي دهد و همچنان تخليه در مد روشن (glow) باقي مي ماند. همچنين با بررسي بيشتر تركيب مشخص شد كه با افزايش دامنه ولتاژ ورودي، نوع تابش هاي پلاسما در مد روشن از ناحيه VUV به UV منتقل مي شود. واژه‌هاي كليدي: تخليه الكتريكي با مانع دي الكتريك، فشار كم، مشخصات تخليه