Спосіб вимірювання температури газу в нерівноважній плазмі

Реферат: UA 109081 U UA 109081 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисна модель належить до області технічної фізики і електронної техніки і може бути використана для діагностики і контролю плазмохімічних процесів в мікроелектронній технології. Відомі способи вимірювання температури в нерівноважній плазмі, засновані на використанні оптичних спектральних методів діагностики, де використовується розширення спектральних ліній в плазмі: штарківське - для визначення температури електронів [Грим Г. Уширение спектральних линий в плазме - М.: Мир, 1978. - 491 с.] та доплерівське - для визначення температури газу (температури важких частинок плазми) [див. Словецкий Д.И. Механизмы химических реакций в неравновесной плазме - М.: Наука, 1980. - 312 с.]. Недоліком способу є низька чутливість. Відомий також спосіб вимірювання температури газу в нерівноважній плазмі [див. Кравченко Ю.С. и др. // Теплофизика высоких температур - 1986. - Т. 24. - № 1. - С. 37-44], в якому мідьконстантанову термопару, яку попередньо розміщують в кварцовому капілярі (з зовнішнім діаметром від 0,5 до 1 мм) і який запаюють на кінці, вводять в плазму, а вимірювання температури газу здійснюють за зміною напруги на зовнішніх її виводах. Недоліком способу є низька чутливість. Найближчим аналогом є спосіб вимірювання температури газу в нерівноважній плазмі [див. патент № 27672, МПК G01К7/40, опубл. 12.11.2007 р, бюл. № 18], що включає введення в плазму мідь-константанової термопари, яку попередньо розміщують в кварцовому капілярі, який запаюють на кінці, причому напругу на зовнішніх її виводах, за допомогою частотного перетворювача, перетворюють в електричний частотний сигнал, а температуру газу в нерівноважній плазмі вимірюють за зміною частоти електричного частотного сигналу. Недоліком способу є низька чутливість. В основу корисної моделі поставлена задача створення способу вимірювання температури газу в нерівноважній плазмі, в якому за рахунок введення нових операцій та їх послідовності досягається можливість вимірювання температури газу при відносно малих змінах інформаційного сигналу, що приводить до підвищення чутливості і достовірності цільового процесу. Поставлена задача вирішується тим, що в способі вимірювання температури газу в нерівноважній плазмі, мідь-константанову термопару, попередньо розміщують в кварцовому капілярі, який запаюють на кінці, напругу на зовнішніх її виводах, за допомогою мікроконтролера, перетворюють в цифровий інформаційний сигнал, а температуру газу в нерівноважній плазмі вимірюють за зміною цифрового інформаційного сигналу. На кресленні наведено схему для вимірювання температури газу в нерівноважній плазмі для реалізації зазначеного способу. Спосіб вимірювання температури газу в нерівноважній плазмі, в якому мідь-константанову термопару 1 попередньо розміщують в кварцовому капілярі 2, вакуумний шліф 3 служить для введення мідь-константанової термопари 1 в розрядну трубку 4, крім того напругу на зовнішніх її виводах за допомогою мікроконтролера 5 перетворюють в цифровий інформаційний сигнал, а температуру газу в нерівноважній плазмі вимірюють за допомогою цифрового пристрою відображення інформації 6. Спосіб здійснюється наступним чином. Газ, який знаходиться в розрядній трубці 4 в стані нерівноважної плазми, через стінку кварцового капіляра 2 передає своє тепло мідь-константановій термопарі 1, в результаті чого на зовнішніх виводах мідь-константанової термопари 1, які через відповідний отвір в шліфі 3 виведені за межі зони вимірювання температури, з'являється напруга, яку подають на вхід мікроконтролера 5, де її перетворюють в цифровий інформаційний сигнал, величина якого залежить від величини температури газу. З виходу мікроконтролера 5 цифровий інформаційний сигнал подають на вхід цифрового пристрою відображення інформації 6, де і реєструється виміряна температура газу в нерівноважній плазмі. Спосіб вимірювання температури газу в нерівноважній плазмі, дозволяє проводити вимірювання з високою чутливістю і достовірністю. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 Спосіб вимірювання температури газу в нерівноважній плазмі, в якому мідь-константанову термопару попередньо розміщують в кварцовому капілярі, який запаюють на кінці, який відрізняється тим, що напругу на зовнішніх її виводах, за допомогою мікроконтролера, перетворюють в цифровий інформаційний сигнал, а температуру газу в нерівноважній плазмі вимірюють за зміною цифрового інформаційного сигналу. 1 UA 109081 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2