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一种等离子体侵蚀痕量产物在线监测装置及方法

申请号: CN202311743392.6
申请人: 哈尔滨工业大学; 北京东方计量测试研究所
申请日期: 2023/12/19

摘要文本

一种等离子体侵蚀痕量产物在线监测装置及方法,涉及等离子体光谱测试技术领域,解决的技术问题为“如何进行等离子体推进器工部件侵蚀痕量产物监测”,该装置包括金属屏蔽罩,以及设置于所述金属屏蔽罩内部的第一凸透镜、第一反射镜、分光棱镜、第二凸透镜、光栅以及第二反射镜,以及设置于所述金属屏蔽罩外部的光电倍增管和分析处理设备;所述金属屏蔽罩侧壁上固定有入射光狭缝和出射光狭缝,所述出射光狭缝与所述光电倍增管连接,所述光电倍增管与所述分析处理设备连接;该装置及方法设计了光谱仪设备对痕量产物谱线光强进行监测,建立痕量物质辐射谱线强度和光强信号波动关系,以获得痕量产物绝对密度,可靠性高,监测灵敏。

专利详细信息

项目 内容
专利名称 一种等离子体侵蚀痕量产物在线监测装置及方法
专利类型 发明申请
申请号 CN202311743392.6
申请日 2023/12/19
公告号 CN117420083A
公开日 2024/1/19
IPC主分类号 G01N21/25
权利人 哈尔滨工业大学; 北京东方计量测试研究所
发明人 朱悉铭; 王璐; 康永琦; 贾军伟; 郑博文; 汤浩军; 于达仁; 张文杰
地址 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号; 北京市海淀区知春路82号1001室

专利主权项内容

1.一种等离子体侵蚀痕量产物在线监测装置,其特征在于,包括金属屏蔽罩,以及设置于所述金属屏蔽罩内部的第一凸透镜、第一反射镜、分光棱镜、第二凸透镜、光栅以及第二反射镜,以及设置于所述金属屏蔽罩外部的光电倍增管和分析处理设备;所述金属屏蔽罩侧壁上固定有入射光狭缝和出射光狭缝,所述出射光狭缝与所述光电倍增管连接,所述光电倍增管与所述分析处理设备连接;所述入射光狭缝收集到的等离子体辐射光依次经过所述第一凸透镜、所述第一反射镜、所述分光棱镜、所述第二凸透镜、所述光栅以及所述第二反射镜,并经所述出射光狭缝入射至所述光电倍增管,所述光电倍增管将获取到的实验光强信息传输至所述分析处理设备;所述分析处理设备包括如下模块:光强采集模块,用于采集痕量产物波长范围内的实验光强信息;波动误差计算模块,用于基于所述实验光强计算实验光强波动导致的波动误差;关系建立模块,用于建立理论光强与所述实验光强的关系;痕量产物密度计算模块,用于基于所述波动误差以及所述理论光强与所述实验光强的关系,计算痕量产物的密度;其中,所述理论光强通过如下公式表示:Imodel=ε×n×n×Q;eii其中,ε为入射光狭缝接收到等离子体辐射的光比例,n为电子密度,n为痕量产物密度,Q为激发速率系数,Imodel表示理论上痕量产物发光的强度,即理论光强。eii