半导体桥等离子体温度的光谱法诊断研究

作     者：吴蓉 

作者单位：南京理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李燕;朱顺官;王俊德

授予年度：2007年

学科分类：08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0838[工学-公安技术] 

主      题：半导体桥(SCB) 等离子体 温度 空间尺寸 原子发射光谱 双谱线法 

摘      要：本文基于原子发射光谱双谱线法原理，建立了一套等离子体温度诊断系统，并将该系统首次应用于半导体桥(Semiconductor Bridge，SCB)等离子体温度的测试。试验结果为进一步研究SCB点火和起爆的机理提供了理论和实验依据。论文的主要内容如下： (1)通过观察SCB的微观结构、表面形貌，以及进行SCB发火的光电测试，探讨了SCB等离子体的形成过程;利用高分辨照相机的ICCD，拍摄了不同延时下的等离子体影像，估算了等离子体的空间尺度，其最大尺寸约为2mm。 (2)研究SCB等离子体在350nm～650nm波长范围内的原子发射光谱，依据谱线选择原则，选用两条合适的原子谱线：CuI 510.5nm和CuI 521.8nm，建立了原子发射光谱双谱线测温系统，该系统响应速度快，时间分辨率高达10ns。 (3)引入多通道高速动态存储示波器，将SCB等离子体的两条原子发射谱线强度及SCB上的电压、电流随时间的变化同时记录下来，研究不同放电条件下，三种SCB等离子体的温度特性。结果表明：放电电压或充电电容越大，等离子体温度越高，等离子体的放电时间也越长;对于不同的SCB，当输入能量超过一定的临界值后，将产生等离子体后期放电;电压或电容越大，后期放电开始的时间越早，而后期放电开始时的等离子体温度，在不同的放电条件下变化并不大，不同的SCB均有其各自的温度变化范围。 (4)在脉冲放电条件下，比较了电压、电容的改变对等离子体温度的影响;并研究了脉冲与直流两种放电方式下，等离子体的温度与放电电压的关系。