申请/专利权人：中国科学院力学研究所

申请日：2020-07-23

公开（公告）日：2021-07-16

公开（公告）号：CN111935893B

主分类号：H05H1/00(20060101)

分类号：H05H1/00(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.07.16#授权;2020.12.01#实质审查的生效;2020.11.13#公开

摘要：本发明公开一种三电极结构的静电探针系统，三电极探针单元收集电子电流和离子电流，通过耐高压射频降噪单元去除射频噪声；去除射频噪声后的电流经取样电阻后输入到功放单元，经功放单元的接地端构成探针回路；功放单元将信号控制及数据处理单元产生的周期性扫描电压信号放大并加载到三电极探针单元的探针极；电流采集单元同时采集探针极和参考极的电流信号，先通过工频干扰抑制器主动消除工频噪声，再经过隔离器输入到信号控制及数据处理单元处理得到电子密度和电子温度数据。实现对射频噪声的补偿和对工频噪声的主动消除，进而得到高信噪比的伏安特性曲线，能够实现对含有强烈射频噪声和工频干扰的等离子体电子温度和电子密度的准确测量。

主权项：1.一种三电极结构的静电探针系统，其特征在于，包含：三电极探针单元1、耐高压射频降噪单元2、功放单元3、电流采集单元4和信号控制及数据处理单元5，三电极探针单元1设置为探针极P1、参考极P2和补偿极P3组成的三电极探头；所述三电极探针单元1收集电子电流和离子电流，通过耐高压射频降噪单元2去除射频噪声；去除射频噪声后的电流经取样电阻后输入到功放单元3，经功放单元3的接地端构成探针回路；同时所述功放单元3将信号控制及数据处理单元5产生的周期性扫描电压信号放大并加载到三电极探针单元1的探针极P1；所述电流采集单元4同时采集探针极P1和参考极P2的电流信号，先通过工频干扰抑制器主动消除工频噪声，该信号再经过隔离器输入到所述信号控制及数据处理单元5处理得到电子密度和电子温度数据；所述三电极探针单元1包括三电极探头和隔直电容C，三电极探头的输入端设置有探针极P1、参考极P2和补偿极P3，补偿极P3通过隔直电容C连接到探针极P1，所述耐高压射频降噪单元2的输入端与三电极探针单元1的探针极P1和参考极P2的输出端相连；所述三电极探针单元1的探针极P1在扫描电压的作用下收集电子电流和离子电流，参考极P2为工频干扰消除的信号源，在等离子体对地电势的作用下收集等离子体噪声的电子电流和离子电流，补偿极P3为探针极P1补偿等离子体空间电势振动；所述三电极探针单元1的探针极P1和参考极P2结构相同且均采用金属制成，通过探针极P1收集等离子体中的带电粒子；参考极P2信号作为工频干扰消除的信号源，为电流采集单元4的工频干扰抑制器提供消除工频干扰的输入信号；补偿极P3采用面积大于探针极P1面积5倍以上的金属制成，补偿等离子体空间电势振动。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国科学院力学研究所 一种三电极结构的静电探针系统

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