Зонд Ленгмюра

Назначение

Зонд Ленгмюра ЭПОС-ЛЗ предназначен для локальной диагностики плазмы одиночным или двойным электрическим зондом.

Зонд Ленгмюра

*Внешний вид оборудования может отличаться от представленного в зависимости от согласованного с заказчиком функционала.

Описание

Электрическим зондом называется металлический электрод небольших размеров, который вводится в исследуемую часть плазмы. Через источник напряжения электрод подсоединяют к опорному электроду, которым может быть металлическая стенка разрядной камеры  (режим одиночного зонда) или другой электрод. Если в плазму вводятся два малых одинаковых электрода на близком расстоянии, и напряжение подается между ними, Зонд Ленгмюра работает в режиме двойного зонда.
Зонд Ленгмюра

Измерения заключаются в регистрации зондового тока в зависимости от величины приложенного напряжения, т.е. определении зондовой вольтамперной характеристики (ВАХ). ВАХ позволяет определить локальные – в области нахождения зонда – параметры невозмущенной плазмы. При помощи математического аппарата можно получить на основе измеренной ВАХ плотность плазмы и оценить ее температуру.

Присутствие в плазме пучков заряженных частиц может привести к существенному искажению ВАХ.

В состав комплекта «Зонд Ленгмюра ЭПОС-ЛЗ» входит:

Оборудование предназначено для проведения диагностики параметров плазмы с помощью двойного или одиночного электрического зонда Ленгмюра,
Позволяет генерировать одиночные и периодические импульсы пилообразного напряжения с заданной амплитудой, длительностью и частотой.
Гальванически изолированный выход пилообразного напряжения
Одновременная регистрация тока и напряжения по гальванически изолированным каналам
Возможность синхронизации от внешнего источника, циклического или ручного запуска
Конструктив корпуса   19″
Цифровые индикаторы амплитуды, длительности, частоты на передней панели
Выбор амплитуды, длительности, частоты как по интерфейсу, так и на передней панели
Выбор способа запуска как по интерфейсу, так и с передней панели
Выбор и отображение диапазонов напряжения и тока как по интерфейсу, так и с передней панели
Максимальная амплитуда генерируемого сигнала 150 В
Диапазон регулирования длительности генерируемого сигнала  0,1- 8 мс
Диапазон регулирования частоты генерируемого сигнала 1-100 Гц
Протокол удаленного управления TCP/IP

Внимание! При регистрации импульсных процессов длительностью менее 0,1 мс могут искажаться ВАХ при сравнимой длительности генерируемого сигнала.

С плазмой контактирует керамика Al2O3 и вольфрам (электроды). Опционально – кварц.

Мы изготавливаем и поставляем следующие типы датчиков на фланце:

  • Датчик на манипуляторе с эластичным уплотнением
Датчик на манипуляторе с эластичным уплотнением

Подходит для работы в высоком и низком вакууме. В базовом варианте есть возможность как линейного перемещения, так и вращения. Цена слабо зависит от величины перемещения. Максимальное перемещение (согласуется при заказе) до 1100 мм.

Комплектуется шкалой для контроля величины перемещения.

Вращение позволяет дополнительно сканировать по поперечной координате (согласуется при заказе).

Тип фланца согласуется при заказе. Можно не только выбрать из стандартных типов фланцев, но также заказать зонд на нестандартном фланце к имеющейся камере, по эскизу заказчика.

Опционально – дифференциальная откачка вакуумного ввода (показано на рисунке).

Опционально – дополнительный фланец вакуумного ввода для возможности установки зонда на различные камеры.

  • Датчик на манипуляторе с сильфонным уплотнением
Датчик на манипуляторе с сильфонным уплотнением

Подходит для работы в сверхвысоком вакууме. Цена существенно зависит от величины перемещения, возможности перемещений в поперечных координатах и вращения.

Может комплектоваться устройством для перемещения с шаговым двигателем.

  • Датчик без манипулятора на фланце из нержавеющей стали.

Позволяет компактно установить небольшой датчик без перемещения.

  • Датчик без манипулятора на фитинге типа Swagelok.

Позволяет компактно установить небольшой датчик без перемещения на трубку. Например может устанавливаться на стеклянные или кварцевые вакуумные камеры в виде гребенки, как показано на рисунке.

Датчик без манипулятора на фланце из нержавеющей стали.
Датчик без манипулятора на фитинге типа Swagelok.

Подключается к герметичному электрическому разъему при помощи ответной розетки.

Допускается работа устройства без компьютера. В этом случае управление Системой питания и измерения Зонда Ленгмюра «ЭПОС265» осуществляется с передней панели блока, а регистрация ВАХ выполняется с встроенных гальванически развязанных выходов осциллографом или другим регистрирующим прибором.

Программа управления не требует инсталляции, все необходимые библиотеки находятся в рабочей директории программы. При переносе управления на другой компьютер достаточно просто скопировать содержимое рабочей директории.

Удаленное управление блоком осуществляется по сети Ethernet, тип подключения точка-в-точку, используются статические IP адреса.

Пример интерфейса программы
Пример интерфейса программы
Пример измеренной ВАХ.
Пример измеренной ВАХ.

Встроенный в Программу  математический аппарат выполняет сглаживание данных с задаваемой пользователем полосой пропускания. Пользователь может выбрать параметры сортировки и сглаживания, мало искажающий внешний вид характеристики.

Методом наименьших квадратов формируются три прямых линии, аппроксимирующие поведение вольтамперной характеристики в центре при переходе через «ноль», и  на краях, когда собираемый зондом ионный ток линейно растет с увеличением разности потенциалов.

Вычисляется электронная температура и концентрация ионов.

Для вычисления концентрации частиц пользователю необходимо ввести фактическую величину площади зонда (одного электрода) в миллиметрах квадратных, а также массу иона в атомных единицах массы.

Наше коммерческое предложение:

  • Система питания и измерения Зонда Ленгмюра «ЭПОС265» – 680 000 руб. с НДС
  • Датчик на манипуляторе с эластичным уплотнением без дифференциальной откачки (тип фланца и величина перемещения согласуются с заказчиком) – 140 000 руб. с НДС
  • Соединительный кабель – 5000 руб. с НДС
  • Программное обеспечение для удаленного управления блоком по сети Ethernet и записи измеренных данных. – бесплатно.

Цена за указанную комплектацию – 825 000 руб.  (включая НДС) c учётом стоимости доставки до Заказчика и дистанционного обучения работе с системой питания и измерения и программой по Skype.

 Срок изготовления и поставки – 10-14 недель.