نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 پژوهشکده پلاسما و گداخت هستهای، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی، صندوق پستی: 51113-14399، تهران- ایران
2 دانشکده فیزیک و مهندسی انرژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، صندوق پستی: 15875-4413، تهران- ایران
چکیده
در این مقاله پارامترهای پلاسمای تخلیه درخشان هیدروژن با استفاده از سامانه پروب لانگمویر اندازهگیری گردید. بدین منظور برای اندازهگیری این پارامترها در توکامک دماوند، قسمتهای مختلف پروب لانگمویر طراحی و ساخته شد. الکترود مورد استفاده در این سامانه یک مفتول از جنس تنگستن با قطر و طول به ترتیب 1/0 و 6 میلیمتر است. مدار الکتریکی طراحی شده برای این سامانه قادر است تا ولتاژ و جریان بهترتیب 400 ولت و 1 آمپر را تأمین نماید و میتواند پالسهای مثلثی در بازه فرکانسی 10 هرتز الی 10 کیلوهرتز را تولید نماید. پلاسمای تخلیه درخشان هیدروژن بهمنظور پاکسازی محفظه خلأ، بهوسیله دو الکترود که در قسمت تحتانی توکامک دماوند وجود دارد، در ولتاژ 450 ولت، جریان 5/1 آمپر و فشار 3-10 تور تولید میگردد. با اعمال ولتاژ به الکترود پروب در بازه 200 الی 350 ولت، جریان عبوری از پروب اندازهگیری و با تحلیل مشخصه جریان- ولتاژ، پارامترهای پلاسما مشخص میشود. دمای الکترونی، چگالی پلاسما، پتانسیل پلاسما و طول دبای پلاسمای تخلیه درخشان هیدروژن که با استفاده از این سامانه اندازهگیری شده است بهترتیب برابر با 8/5 الکترونولت، 1015×17/1 بر متر مکعب، 236ولت و 523 میکرومتر میباشد.
کلیدواژهها
عنوان مقاله [English]
Design and fabrication of Langmuir probe system for determination of glow discharge parameters for vacuum vessel conditioning of Damavand tokamak
نویسندگان [English]
- F. Sedighi 1
- A. Koohi 1
- Ch. Rasouli 1
- D. Iraji 2
- H. Rasouli 1
1 Plasma and Nuclear Fusion Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute, AEOI, P.O.BOX:14399-51113, Tehran, Iran
2 Department of the Energy Engineering and Physics, Amirkabir University of Technology, P.O. Box: 15875-4413, Tehran, Iran
چکیده [English]
In this paper, the plasma parameters of hydrogen glow discharge were measured using Langmuir probe system. To measure these parameters in Damavand tokamak, different parts of the Langmuir probe were designed and fabricated. The electrode used in this system is a tungsten wire with diameter and length of 0.1 and 6 mm, respectively. The electrical circuit constructed for this system is capable of supplying voltage and current in the order of 400 V and 1 A, and can produce triangular pulses in the frequency range of 10 Hz to 10 kHz, respectively. Glow discharge hydrogen plasma, which is used for vacuum vessel cleaning and conditioning, is produced by two electrodes located in the lower part of the Damavand tokamak with the voltage of 450 V, current of 1.5 A and pressure of 10-3 Torr. By applying voltage to the electrode of probe, in the range of 200 to 350 V, the current drawn from the probe was measured. By interpreting the current-voltage characteristic, the plasma parameters were determined. The electron temperature, plasma density, plasma potential, and Debye length of the hydrogen glow discharge measured using this system are 5.8e V, 1.17×1015 m-3, 236 V and 523 μm, respectively.
کلیدواژهها [English]
- Glow Discharge
- Tokamak
- Langmuir Probe
- Electron Temperature
- Plasma Density