33178

مشخصه يابي پلاسماي تخليه الكتريكي با پيش يونش ليزر پالسي به كمك طيف سنجي

كارشناسي ارشد

فيزيك- اپتيك و ليزر

1400

1403/8/26

محمد حسين مهديه- مهدي شايگان منش

/

دانشكده فيزيك

طيف پلاسماي ناشي از تخليه الكتريكي پالسي با پيش‌يونش ليزري مورد مطالعه قرار گرفته است. تخليه الكتريكي هوا توسط دو الكترود متصل به منبع DC با ولتاژ بين 8 تا 24 كيلوولت مورد بررسي قرار گرفته است. با كانوني كردن باريكه يك ليزر Nd:YAG پالسي، هواي بين دو الكترود توسط فرآيند پيش‌يونش در آستانه تخليه قرار گرفته است. با ثبت طيف ناشي از تخليه با پيش‌يونش ليزري، پلاسماي حاصل از تخليه الكتريكي، مشخصه يابي شده است. طيف نشري پلاسماي هوا ناشي از يون‌هاي O(I)، N(I)، Cu(I)، Zn(I)، O(II)، N(II) و Cu(II) ثبت شده و با روش بولتزمن پلات و با استفاده از داده‌هاي استاندارد مندرج در سايت NIST، دماي الكترون‌هاي پلاسما محاسبه شده است. همچنين با استفاده از روش پهن‌شدگي اشتارك چگالي الكترون‌هاي پلاسما مورد محاسبه قرار گرفته است. آزمايش‌ها و ثبت طيف پلاسما در شرايط متفاوت و به ازاي ولتاژهاي مختلف، و مقادير متفاوت انرژي ليزر انجام شد و در هر حالت دما و چگالي الكترون‌هاي پلاسما محاسبه شد. در اين آزمايش‌ها چگالي الكترون‌ها از مرتبه 1015 تا 1017 با واحد يك بر سانتي‌متر مكعب و دماي الكترون‌ها از مرتبه الكترون‌ولت بدست آمده است.

1404/01/01

characterization of electric discharge plasma with pulsed laser preionization using spectroscopy

11/16/2025 12:00:00 AM

The plasma spectrum caused by pulsed electric discharge with laser preionization has been studied. The electrical discharge of air has been investigated by two electrodes connected to a DC source with a voltage between 8 and 24 kV. By focusing the beam of a pulsed Nd:YAG laser, the air between the two electrodes is on the verge of being discharged by the pre-ionization process. By recording the spectrum caused by discharge with laser preionization, the plasma resulting from electric discharge has been characterized. The emission spectrum of air plasma caused by O(I), N(I), Cu(I), Zn(I), O(II), N(II) and Cu(II) ions was recorded and using the Boltzmann plot method and with Using the standard data listed on the NIST site, the plasma electron temperature has been calculated. Also, the density of plasma electrons has been calculated using the Stark expansion method. Experiments and recording of the plasma spectrum in different conditions and for different voltages have been carried out and it shows the corresponding temperature and density of plasma electrons to the voltage applied to the electrodes and the incident laser energy. In these experiments, the density of electrons was obtained from the order of 1015 to 1017 with the unit of one per cubic centimeter and the temperature of the electrons was obtained from the order of electron volts.

طيف تخليه الكتريكي , پيش يونش ليزري , پلاسما , دماي الكترون , چگالي الكترون

Electric discharge spectrum , Laser preionization , plasma , Electron temperature , electron density

Mohadese Maghrebi

Dr. Mohammadhossein Mahdiyeh