[发明专利]双源ECR等离子体源装置

说明书

技术领域

本发明涉及等离子体源技术，特别是一种双源ECR等离子体源装置。所述ECR是Electron cyclotron resonance的缩写，指电子回旋共振技术。

背景技术

低地球轨道（LEO）空间等离子体的温度一般在10eV左右，密度为10⁹～10¹³/m³,而且在空间尺度上很均匀。从保证航天器和人员安全的角度，研究可靠的空间等离子体测量系统和其探测方法是十分必要的。目前国际上普遍采用基于Langmuir（朗缪尔）探针技术的空间等离子体探测器，并应用在国际空间站（ISS）上，监测结果反馈良好。统计表明，在美国宇航局（NASA）的航天器计划中，装有Langmuir探针的航天器占12.9%。国际空间站（ISS）已经在2000年12月开始装备了FPP（Floating Potential Probe），只工作了几个月就失效了，它在2001年曾探测到国际空间站的最大充电电压为－23V。国际空间站2005年8月开始装备了浮地电位探测单元（FPMU），包括宽带Langmuir探针（WLP）、窄带Langmuir探针（NLP）各一个，以及浮地电位探针（FPP）和等离子体阻抗探针（PIP）。它们可测量等离子体空间电位、密度和电子温度，四个电极提供交叉数据，互为参考，互相验证，最终通过联动计算给出可靠的等离子体的参数。

发明人认为，为了模拟空间等离子体环境，有必要设计合适的等离子体源。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种双源ECR等离子体源装置，以便在真空容器中模拟空间等离子体的环境。从而为空间等离子体探测器提供准确可靠的数据，保证量值传递的准确，保证探测器在型号上的成功应用。

本发明的技术方案如下：

双源ECR等离子体源装置，其特征在于，包括真空容器，沿所述真空容器的壳体边部对称设置两个微波放电等离子体源，所述微波放电等离子体源为基于微波电子回旋共振ECR技术的微波ECR等离子体源。

所述微波ECR等离子体源安装在所述真空容器的轴线的封头上，所述微波ECR等离子体源与所述真空容器之间设置有插板阀。

所述两个微波放电等离子体源分别连接微波控制柜。

所述微波ECR等离子体源包括依次连接的激励腔、过渡波导装置、短负载或取样负载装置、三销钉调节器、短路活塞以及磁场装置，所述激励腔连接微波控制柜，所述磁场装置连接所述真空容器。

所述真空容器通过进气口连接进气源装置，所述进气源装置具有多路气体控制系统。

所述磁场装置采用电磁线圈系统。

所述微波控制柜具有操作和显示面板。

所述激励腔为3kW激励腔。

包括水冷系统，所述水冷系统分布在发热部件周围。

本发明的技术效果如下：

本发明双源ECR等离子体源装置基本工作过程是：真空获取系统使真空室达到预先设定的真空度。然后使用双源ECR等离子体装置，产生稳定、均匀的等离子体环境，例如，等离子体密度可调范围为10⁶～10⁸/cm³，等离子体温度可调范围为1～10eV。

附图说明

图1是双源ECR等离子体源装置结构示意图。

附图标记列示如下：1-激励腔；2-过渡波导装置；3-短负载装置；4-三销钉调节器；5-短路活塞；6-进气口；7-磁场装置；8-真空容器；9-微波控制柜。

具体实施方式

下面结合附图（图1）对本发明进行说明。