冯帆,张永亮,闫佳,贺亚峰

(河北大学物理科学与技术学院,河北保定　071002)



玻璃圆环内等离子体鞘层分布

冯帆,张永亮,闫佳,贺亚峰

(河北大学物理科学与技术学院,河北保定071002)

摘要：实验利用射频辉光放电产生均匀等离子体,带负电荷的花粉颗粒悬浮在鞘层边界处.通过激光散射法及空间分辨测量得到颗粒的分布,进而得到鞘层分布.实验结果表明,随着玻璃环内径的逐渐增大,颗粒的分布越靠近玻璃环,并且玻璃环中心处等离子体鞘层的凸起越明显.用Matlab可将较大玻璃环内鞘层沿径向分布用四次多项式拟合.实验结果对深入研究尘埃等离子体中带电颗粒的各种复杂运动提供了实验依据.

关键词：尘埃等离子体；鞘层分布；拟合

在等离子体和容器壁之间的非电中性区域通常称作等离子体鞘层,它是等离子体中一个非常重要而特殊的区域[1].等离子体是由数量相等的正离子和电子组成,由于电子比离子速度快而先到达容器壁,因而等离子体相对器壁呈正电性.鞘层电场可以对等离子体内的离子加速,使离子具有很高的能量，利用这个高能离子流可以实现镀膜、刻蚀以及溅射等[2].自从1929年Langmuir[3]提出了等离子体鞘层的概念以来,等离子体鞘层的物理特性就一直是个热点研究问题.鞘层的特性不仅取决于等离子体参量,也与容器壁性质有关.金属表面的鞘层比电介质表面的鞘层具有更宽的范围[4]，特别是不同介电常数、不规则……