در فصل سوم که مربوط به مرحله ساخت است به بررسی ساختار سیستم الکتریکی، مکانیکی و تخلیه و دمش گاز دستگاه سورنا-1 و نحوه ساخت،  نصب و راه اندازی آنها پرداخته شده است و نتایج برخی از آزمایش های انجام شده با دستگاه ارائه گردیده است.

پس از ساخت این دستگاه و آشنایی هرچه بیشتر با اصول ساخت و مشکلات موجود و رفع آن ها، یک دستگاه کوچک تر با انرژی 4 ژول و با فرکانس کاری 1 هرتز به نام سورنا-2 در این آزمایشگاه طراحی، ساخته، نصب، و راه اندازی شده  و اکنون آزمایشگاه

پلاسمای کانونی بسیار کوچک”  از توان قابل توجهی برای پژوهش برخوردار است.

فهرست مطالب

 

فصل اول: عملکرد پلاسمای کانونی    1

1- مقدمه:   2

1-1 دستگاه پلاسمای کانونی:   2

1-2 کاربرد های پلاسمای کانونی:   4

2- اصول عملکرد دستگاه پلاسمای کانونی:   6

2-1 مرحله شکست و تخلیه سطحی   7

2-2 مرحله رانش محوری   8

2-3 مرحله تراکم شعاعی   8

2-4 مرحله پلاسمای چگال و کانونی شدن   9

2-5 مرحله وقوع ناپایداری و فروپاشی پینچ   10

3- تحلیل مراحل کار پلاسمای کانونی   11

3-1 مدل جاروبی یا برف روبی   11

3-2 مدل قطعه ای   13

4- دستگاه نانوفوکوس   14

فصل دوم: طراحی   22

1- مقدمه   23

2- مراحل طراحی یک دستگاه پلاسمای کانونی   24

2-1 محاسبه پارامترهای الکتریکی و دوره تناوب تخلیه   25

2-2 محاسبه شعاع آند   26

2-3  محاسبه طول موثر آند   27

2-4 محاسبه  طول عایق و شعاع داخلی کاتد   27

3-  طراحی دستگاه پلاسمای کانونی کوچک 20 ژول   30

 

3-1    انتخاب سیستم تغذیه الکتریکی مناسب  و دوره تناوب تخلیه   30

3-2  طراحی الکترود داخلی (آند)   31

3-3  طراحی الکترود خارجی (کاتد) و عایق بین الکترود ها.. 33

3-4 طراحی سیستم الکتریکی دستگاه پلاسمای کانونی 20 ژول   37

3-4-1 منبع تغذیه و بانک خازنی   37

3-4-2 سیستم کنترل   37

3-4-3  طراحی سیستم های تخلیه و دمش گاز   38

4- سیستم های آشکارسازی و ثبت اطلاعات   40

فصل سوم: ساخت، نصب و راه اندازی   41

1- مقدمه   42

2- ساخت، نصب و راه اندازی دستگاه پلاسمای کانونی 20 ژول.. 45

2-1   قسمت مکانیکی دستگاه 20 ژول   47

2-2  سیستم تخلیه و دمش گاز   49

2-3   سیستم الکتریکی دستگاه   50

2-4  نصب و راه اندازی و آزمایشات اولیه   57

3- پایش پرتوی   61

فصل چهارم: بحث و نتیجه گیری   62

مراجع :   66

 

 

 

 

 

 

فهرست شکل ها

 

شکل 1-1 ) نمای شماتیک دو دستگاه پلاسمای کانونی 3

شکل 1-2) دو نمونه از تصاویر مربوط به کاربرد پلاسمای کانونی 5

این مطلب را هم بخوانید :

شکل1-3)طرحی از پلاسمای کانونی و مدار مربوط به آن 7

شکل 1-5) نمایی از دستگاه نانوفوکوس 15

شکل 1-6) تصویر بیرونی دستگاه نانوفوکوس 16

شکل 1-7) 17

شکل 1-8) سیگنال های الکتریکی مربوط به ولتاژ، مشتق جریان و جریان 18

شکل 1-9 19

شکل 2-1) بلوک دیاگرام کلی طراحی دستگاه های پلاسمای کانونی 28

شکل 2-2)‌ تصویری از بالا از دستگاه 29

شکل 2-3) میله آند همراه با عایق دور آن و لایه تفلون جدا کننده 32

شکل 2-4) برشی عمودی از دستگاه 35

شکل3-1) دستگاه پلاسمای کانونی کوچک 20 ژول که بر روی میز استیل دو طبقه  نصب شده است. 46

شکل 3-2) اندازه های قسمت های مختلف دستگاه بر حسب میلی متر 48

شکل 3-3) سیستم کلی دستگاه 20 ژول 50

شکل3-4) نمای تابلو فرمان 52

شکل 3-5) شمای دستگاه کنترل الکترونیکی 54

شکل 3-6) بلوک دیاگرام کلی دستگاه 55

شکل 3-7) شمای کلی از طرح دستگاه پلاسمای کانونی 20 ژول 56

شکل3-8) نمونه ای از سیگنال مشتق جریان 58

شکل 3-9) نمونه ای ازسیگنال مشتق جریان 59

شکل 3-10) نمونه ای ازسیگنال جریان 59

شکل 3-11) تغییرات فرکانس تخلیه با فشار در ولتاز تخلیه 16 کیلو ولت 60

شکل 3-12) آرایش TLDهای نصب شده در اطراف دستگاه20 ژول 61

 

فهرست جدول ها

 

جدول1-1مشخصات دستگاه های پلاسمای كانونی موجود در مرکزCCHEN 20

جدول 2-1) مشخصات الکتریکی چند دستگاه پلاسمای کانونی 24

جدول3-1) اسامی برخی از وسایل موجود در آزمایشگاه پلاسمای کانونی کوچک در پژوهشکده فیزیک پلاسما 43

جدول 3-2) مشخصات دستگاه پلاسمای کانونی 20 ژول 47

 

 

 

 

فصل اول

 

 

 

 

 

عملکرد

پلاسمای کانونی

1- مقدمه: