Development of Ar I and Ar II Measuring System using Laser-Induced Fluorescence Methods in High-Density Helicon Plasma
Development of Ar I and Ar II Measuring System using Laser-Induced Fluorescence Methods in High-Density Helicon Plasma
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高密度螺旋等离子体中激光诱导荧光方法开发 Ar I 和 Ar II 测量系统
DOI：
10.1585/pfr.10.3401057
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发表时间：
2015
影响因子：
0.8
通讯作者：
S. Shinohara
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
D. Kuwahara;Y. Tanida;Masaki Watanabe;N. Teshigahara;Y. Yamagata;S. Shinohara
粒子流速度测量是实现电推进器中耗尽等离子体行为的重要手段。激光诱导荧光法(LIF)通过测量离子和中性粒子的速度分布函数来测量它们的流动速度。此外，LIF方法还具有以下优点：1)高空间分辨率，2)流速的绝对测量，3)流速分布函数的方向选择性。在以永磁体为外加磁场的螺旋等离子体推力器实验装置上，研制了Ar-I和Ar-II激光诱导荧光测量系统，用于观测中性粒子和离子的速度分布函数的空间分布。中性粒子在轴向的流动速度为亚音速，离子速度与磁场的梯度有关。
A particle flow velocity measurement is important to realize a behavior of exhausted plasma in an electric thruster. Laser-induced fluorescence (LIF) method provides flow velocities of ions and neutral particles through measuring velocity distribution functions of them. In addition, LIF method has some advantages, shown as follows; 1) high-spatial resolution, 2) absolute measurement of flow velocity, 3) direction-selectivity of velocity distribution functions. We have developed Ar I and Ar II LIF measuring system to observe spatial profiles of velocity distribution functions of both neutral particles and ions in an experimental device of the helicon plasma thruster, having permanent magnets as the applied magnetic field. Flow velocity of the neutral particle in the axial direction was subsonic, and ion velocity was related with a gradient of the magnetic field.
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