关键词：激光光学;等离子体诊断;电容耦合等离子体;汤姆孙散射;电子密度测量
摘 要：设计了一种测量电容耦合等离子体电子密度时间演化的YAG激光汤姆孙散射系统。电容耦合等离子体是在真空条件下由300W射频电源供电的板极装置中产生的。采用最大转换增益5.0×105 V/W的硅雪崩光电二极管(APD)测量波长范围为200～1000nm的Nd∶YAG激光汤姆孙散射信号。为了提高汤姆孙散射信号强度,在等离子体发生器两侧设置一个光学振荡腔,用于加长驱动激光与等离子体地接触长度和放大汤姆孙散射信号,提高信号光的总发射强度。此外,在APD前端还设置了信号采集系统和多级滤波系统,以提高信噪比。最后,依据汤姆孙散射原理设计计算等离子体电子密度的反演算法,并将计算结果与朗缪尔探针的测量结果进行了对比,验证了该算法的有效性。
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