激光汤姆孙散射测量容性耦合等离子体的电子密度

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300 W射频电源供电的板极装置中产生的。采用最大转换增益5.0×10 5 V/W的硅雪崩光电二极管(APD)测量波长范围为200~1000 nm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。