一、背景

       等離子體光譜溫度檢測(cè)是一種重要的等離子體參數(shù)診斷技術(shù)，它利用等離子體激發(fā)態(tài)粒子向低能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)射的光譜信息來(lái)測(cè)量等離子體的溫度。

二、應(yīng)用概述

       光譜儀通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析等離子體的特性，如溫度、密度等參數(shù)，可以優(yōu)化工藝流程，提高產(chǎn)品質(zhì)量，并在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用。

圖1

       實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下，用WJD型交直流電弧源作為激發(fā)光源，采用交流電弧，電流強(qiáng)度為7A。使用純銅作為激發(fā)電極，電極前端為錐狀臺(tái)，電極間距為0.222cm。

       使用海洋光學(xué)HR6-UV-VIS型光纖光譜儀收集電弧等離子體光譜，光纖傳感探頭與電極中心間距為27.3cm。如圖3所示，電弧引燃使純銅電極前端部分激發(fā)，形成等離子體光暈。光纖傳感探頭放置于等離子體光暈的等高位置，等離子體光暈的光譜輻射數(shù)據(jù)由光纖探頭收集，并由石英光纖傳輸給光譜儀，利用光譜儀收集光譜數(shù)據(jù)，在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行光譜數(shù)據(jù)記錄和相應(yīng)的處理。利用光譜儀以1s為時(shí)間單位，記錄了電弧引燃后第1～101秒的光譜數(shù)據(jù)，并對(duì)第1～51秒的數(shù)據(jù)進(jìn)行了相應(yīng)的計(jì)算和處理。

圖2：等離子體發(fā)射光譜

圖3：測(cè)試等離子體電子溫度實(shí)驗(yàn)裝置

三、實(shí)驗(yàn)裝置

       典型配置如下：

四、結(jié)語(yǔ)

       本實(shí)驗(yàn)通過(guò)發(fā)射光譜法來(lái)測(cè)量電子溫度，在氬氣直流輝光放電等離子體中，通過(guò)測(cè)量發(fā)射光譜獲得特定Ar線的光譜強(qiáng)度，使用Boltzmann圖表法計(jì)算電子溫度。結(jié)果表明，電子溫度隨放電電壓和氣壓的增加而升高。