[发明专利]一种测量等离子体极向速度与湍流输运的静电探针阵列

权利要求书

1.一种测量等离子体极向速度与湍流输运的静电探针阵列，其特征在于，包括设置在等离子体中的静电探针阵列；

所述静电探针阵列包括第一双探针(1)、第二双探针(8)、第一悬浮电位探针(2)、第二悬浮电位探针(4)、第三悬浮电位探针(5)、第四悬浮电位探针(6)、第五悬浮电位探针(7)、第一马赫探针(9)和第二马赫探针(3)；

其中，第一双探针(1)和第一悬浮电位探针(2)设置在基准面(10)中且突出所述基准面(10)；第二悬浮电位探针(4)和第三悬浮电位探针(5)设置在第一台阶(11)中且突出所述第一台阶(11)；第四悬浮电位探针(6)、第五悬浮电位探针(7)和第二双探针(8)设置在第二台阶(12)中且突出所述第二台阶(12)；第一马赫探针(9)设置在所述第二台阶(12)上的凹槽中；第二马赫探针(3)设置在第三台阶(13)上的凹槽中；所述第二台阶(12)上的凹槽和所述第三台阶(13)上的凹槽的开口方向与环向磁场方向平行且二者的开口方向相背；

第一双探针(1)、第二双探针(8)、第一悬浮电位探针(2)、第二悬浮电位探针(4)、第三悬浮电位探针(5)、第四悬浮电位探针(6)、第五悬浮电位探针(7)突出所在台阶的高度与第一马赫探针(9)和第二马赫探针(3)突出所在凹槽底部的高度相等，且所述第一马赫探针(9)和所述第二马赫探针(3)不突出各自所在的台阶；

且所述第一台阶(11)的厚度低于所述第二台阶(12)的厚度，所述第三台阶(13)的厚度等于所述第二台阶(12)的厚度；

所述静电探针阵列包括两组2行×3列静探针阵列，分别为第一阵列和第二阵列；其中，第一阵列的行与第二阵列的行交替设置，第一阵列的列和第二阵列的列错位设置；每一阵列中的探针从左到右从上到下依次设置；

其中，第一阵列包括第一双探针(1)、第二悬浮电位探针(4)、第三悬浮电位探针(5)和第二双探针(8)；所述第一双探针(1)中的一个探针位于所述第一阵列中的第1行第3列，所述第一双探针(1)中的另一个探针位于所述第一阵列中的第2行第3列；所述第二悬浮电位探针(4)位于所述第一阵列中的第1行第2列，所述第三悬浮电位探针(5)位于所述第一阵列中的第2行第2列；所述第二双探针(8)中的一个探针位于所述第一阵列中的第1行第1列，所述第二双探针(8)中的另一个探针位于所述第一阵列中的第2行第1列；

第二阵列包括第一悬浮电位探针(2)、第二马赫探针(3)、第四悬浮电位探针(6)、第五悬浮电位探针(7)和第一马赫探针(9)；所述第一悬浮电位探针(2)位于所述第二阵列中的第1行第3列，所述第二马赫探针(3)位于所述第二阵列中的第2行第3列，所述第四悬浮电位探针(6)位于所述第二阵列中的第1行第2列，所述第五悬浮电位探针(7)位于所述第二阵列中的第2行第2列，所述第一马赫探针(9)位于所述第二阵列中的第2行第1列；

所述第四悬浮电位探针(6)、所述第五悬浮电位探针(7)和所述第二双探针(8)，用于测量等离子体的湍流粒子输运和湍流热输运；

所述第一悬浮电位探针(2)、所述第二悬浮电位探针(4)、所述第三悬浮电位探针(5)和所述第四悬浮电位探针(6)，用于测量等离子体的湍流动量输运；

所述第一双探针(1)、所述第一悬浮电位探针(2)、所述第一马赫探针(9)、所述第二马赫探针(3)、所述第四悬浮电位探针(6)和所述第二双探针(8)，用于测量等离子体的极向速度。

2.根据权利要求1所述的一种测量等离子体极向速度与湍流输运的静电探针阵列，其特征在于，所述静电探针阵列中的第一双探针(1)和第一悬浮电位探针(2)设置在基准面(10)上的通孔中且突出所述基准面(10)；第二悬浮电位探针(4)和第三悬浮电位探针(5)设置在第一台阶(11)上的通孔中且突出所述第一台阶(11)；第四悬浮电位探针(6)、第五悬浮电位探针(7)和第二双探针(8)设置在第二台阶(12)上的通孔中且突出所述第二台阶(12)；第一马赫探针(9)设置在所述第二台阶(12)的凹槽内的通孔中；第二马赫探针(3)设置在第三台阶(13)的凹槽内的通孔中，所述凹槽为U型凹槽。

3.根据权利要求2所述的一种测量等离子体极向速度与湍流输运的静电探针阵列，其特征在于，所述静电探针阵列中的所有探针均为石墨探针，所述石墨探针为圆柱形，直径为2mm。