Görünür spektrumdaki ışımanın plazma ortamında soğurulması ve plazma parametrelerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada; düşük boşalma akımlarında ve yüksek bo şalma gerilimlerinde oluşturulan nitrojen plazmasının elekt ron yoğunluğu ve elektron sıcaklığı, Langmuir prob kullanı larak, ölçülmüştür. Aynı zamanda, bu elektron yoğunluğu ve sıcaklıklarına karşılık gelen plazma soğurma katsayıları da ölçülmüştür. Plazma soğurma katsayılarının Ölçülmesi dene yinde, ışık kaynağı olarak, 633nm dalgaboyunda ışıma yapan 5mV gücündeki bir He-Ne laser'den yararlanılmıştır. Daha sonra, deneysel sonuçlara uygun bir ampirik ifade türetil miştir. Birinci bölümde; gaz boşalmaları ve plazma ortamı ta nımlandıktan sonra, gaz parçacıkları arasındaki önemli iş lemler verilmiştir. Ayrıca bu bölümde. Coulomb potansiyeli ve plazma ortamının Debye uzunluğu kısaca açıklandıktan son ra, çalışmanın amacı belirtilmiştir. ikinci bölümde; plazma ortamı teorik olarak mode İlene rek, plazma ortamındaki elektromagnetik ışıma denklemleri verilmiştir. Diğer taraftan, plazma parametreleri ve özel likleri açıklanmış ve plazma ortamında meydana gelebilecek ışımalar özetlenmiştir. Daha sonra, plazma ortamında soğur ma olayı ve olayların sebebleri verilerek, teorik soğurma katsayıları elde edilmiştir. üçüncü bölüm, deneysel çalışmaya ayrılmıştır. Bu bölüm de ilk olarak, deney sistemi ve kullanılan elemanlar tanı tılmıştır, ikinci olarak da, deneysel çalışma açıklanmış ve elde edilen neticeler tablolar ve şekiller vasıtasıyla ve rilmiştir. Bu çalışmanın dördüncü bölümünde; kuvvet bağıntısı me todu kullanılarak, deneysel sonuçlara uygun bir ampirik ifade türetilmiştir. Bu işlemler için, paket bilgisayar prog ramlarından faydalanı İmiş tır. Ayrıca bu bölümde, elde edilen ampirik ifade için, hata analizi de verilmiştir. Beşinci bölümde İse; elde edilen neticelerin doğruluğu ve teoriye uygunluğu tartışılarak, bundan sonra yapılacak çalışmalara yol göstermek amacı ile elde edilen sonuçlar açıklanmıştır.

In the present study, electron number density and the electron temperature of the nitrogen plasma, which was created at low discharge current and high discharge potential, are measured using the Langmuir probe. The absorption coefficients of plasma are also measured using 5 mV output power He-Ne laser. Knowing the electron temperature and number density a mathematical relation is developed for the absorption coefficient. In the first chapter; the important operations between the particles are given after the gas discharge and the plasma medium are described. In addition, Coulomb potential and the Debye lenght of the plasma are explained briefly. In the second chapter; the equation governing the electromagnetic radiation are given. However, the parameters and properties of the plasma are explained and the radiation occured in the plasma medium are summarized. The theoretical absorption coefficients are obtained by considering the absorption phenomenon in the plasma medium. Third chapter explains the experimental work. In this chapter, the experimental system and the apparatus used are introduced. The experimental work are also explained and the results obtained are given by means of the tables and the figures. In the fourth chapter, an empirical equation is developed from the experimental results obtained. In addition, the error analysis of the equation developed are given. In the fifth chapter, the accuracy and the corresponding results are discussed and concluded.