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本文针对低温等离子体诊断Langmuir探针造成干扰的不同因素,提出了不同的解决方案,分别从抗干扰原理、抗干扰装置和实验结果三方面予以说明。积分网络:用于消除等离子体环境中的噪音干扰;滤波器网络:用于消除射频等离子体环境中的射频干扰;差分放大器:用于消除同轴电缆上的诱导噪音干扰。
着重介绍了积分网络,对其工作原理,电路结构,提高探针信噪比做了详尽阐述,并以积分网络为基础设计出一套基于计算机的新型积分Langmuir探针系统,包括探针电源部分和数据采集部分。此系统的显著特点是:采用数字电路设计,数字信号传输提高抗干扰能力;提供可调的(本文诊断实验中使用的电压扫描范围:-30V~+30V)的电压扫描范围,可以对不同空间电位分布的等离子体进行诊断;数据采集过程运用积分网络同步完成模/数转换过程,降低了系统复杂程序和设计成本;提出了一种在等离子体诊断中有效抑制噪音干扰的方法,大幅度提高了探针的信噪比;采用数据采集卡为接口与计算机系统进行数据通信,提高了整套系统的智能化程度。目前此系统己成功应用于具有噪音干扰环境的ECR等离子体源中,实验表明:此探针系统具有良好的抗干扰效果,得到的I-V特性曲线平滑,无明显的背景干扰信号,获得高出传统Langmuir探针10db的探针信噪比。