アークプラズマのための新温度計測手法の開発

电弧等离子体测温新方法的开发

• 批准号: 08750837
• 负责人: 田中 学
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750837/
• 关键词: アーク; プラズマ; 温度; レーザ散乱; 放射分光分析; LTE; ドップラー; 計測

アークプラズマの温度は,種々の計測手法によって古くから計測されているが,それらの結果にはそれぞれバラつきがあり,未だにアークプラズマの真の温度は不明である.本研究では,アークプラズマの真の温度(標準温度)を求めることを目的として,レーザ散乱計測における散乱光のドップラー幅を測定し,LTE(局所熱平衡)の仮定を必要としないより正確なプラズマの温度を求めた.また,本研究で得られた温度と従来から行われている種々の計測法によって得られたアークプラズマの温度を比較検討し,各種計測法のアークプラズマへの適用の妥当性と計測温度の信頼性を示した.10000K以上の温度域では,Stark拡がり法および赤外線放射診断法(従来法)によって得られた温度と本研究で得られた温度がほぼ正確に一致し,LTEの仮定が成り立つことが示された.しかし,1000K以下の温度域では,本研究で得られた温度が他の2方法で得られた温度に比べて低く,LTEの仮定が成り立たないことが明らかにされた.Stark拡がり法および赤外線放射診断法ではプラズマからの放射光を計測しているが,それは直接的に温度を測定しているのではなく,電子密度を測定して,その電子密度からLTEを仮定することにより温度が見積もられており,その温度は物理的に電子温度を示している.したがって,非平衡(LTEの仮定が成り立たない)状態のプラズマを計測した場合,プラズマ温度の計測手法としては,従来法は信頼性が大きく低下することが示された.

使用各种测量方法测量了长时间的ARC血浆温度，但是结果从一个到另一个变化，并且ARC血浆的真实温度仍然未知。在这项研究中，为了确定电弧血浆的真实温度（标准温度），测量了激光散射测量中散射光的多普勒宽度，并测量了更准确的等离子温度，不需要假设LTE（局部热平衡）。此外，将这项研究中获得的温度与通过各种常规测量方法获得的ARC血浆的温度进行了比较，并证明了测量温度的可靠性。在10,000k或更高的温度范围内，通过Stark扩散方法和红外辐射诊断方法（常规方法）获得的温度。在这项研究中获得的程度和温度几乎完全相同，并且LTE的假设持有。但是，在低于1000k的温度范围内，本研究中获得的温度低于其他两种方法中获得的温度，并且LTE的假设保持。鲜明的扩散方法和红外辐射诊断方法测量了从血浆中的辐射，但这不是直接测量的，但是通过测量电子密度和假设从电子密度测量LTE来估计温度，并且温度在物理上表示电子温度。因此，当在非平衡态下的血浆（LTE的假设持有）时，已经表明，常规方法的可靠性大大降低了作为测量血浆温度的方法。