1 电子科技大学 资源与环境学院，四川 成都 610054
2 上海空间推进研究所 上海空间发动机工程技术研究中心，上海 201112
目前，电弧激励器的仿真研究仅局限于得到激励器产生的等离子体的电势、压力、温度和速度等工作特性，而其有关的等离子体状态参数仅限于用光谱诊断其电子温度和电子密度等，二者是分立的，本文试图将其二者统一起来。本文设计了电弧射流等离子体激励器，采用有限元法求解非线性多物理场方程，对此电弧射流等离子体激励器的工作特性进行了数值模拟，得到了激励器内部的电势、压力、温度和速度分布，并在此基础上计算了电子密度，由激励器工况得到了激励器等离子体状态参数（电子温度和电子密度）的仿真计算模型。然后采用发射光谱诊断方法对射流等离子体进行了光谱诊断，利用分立谱线的强度比例法对等离子体电子密度进行计算。结果表明：电弧等离子体激励器诊断实验得到的最高电子温度为10505.8 K，最大电子密度为5.75×1022 m−3。对于不同工况下的等离子体电子温度和等离子体密度，实验和仿真结果数值均随入口气体流量增大及放电电流的增大而增大。表明对于所设计的小型化、高射流速度的电弧射流激励器等离子体状态参数的仿真计算模型是合理且适用的。说明将激励器工作特性仿真与光谱诊断的电子温度、密度统一考虑是基本成功的，同时还有值得进一步改进的地方。
发射光谱 光谱学 电子密度 电弧激励器 emission spectrum spectroscopy electron density arc actuator
1 华中科技大学 武汉光电国家研究中心, 武汉 430074
2 上海空间推进研究所 上海空间发动机工程技术研究中心, 上海 201112
激光作用锡靶等离子体极紫外光转换效率与等离子体特性密切相关。为了对等离子体特性进行诊断, 设计了一种用于激光等离子体诊断的朗缪尔探针, 取得了不同激光能量下产生的锡等离子体电子温度与电子密度的时间演化。结果表明, 能量为58.1mJ的激光产生的等离子体峰值电子密度约为4.5×1011cm-3, 最大电子温度为16.5eV, 均随激光能量减少而降低, 与发射光谱法所测的电子温度演化趋势一致。该研究为激光等离子体极紫外光源提供了一种新的简单快速诊断方法, 有利于对激光等离子体的极紫外光源的参量进行优化。
激光物理 等离子体诊断 朗缪尔探针 极紫外光刻 laser physics plasma diagnosis Langmuir probe extreme ultraviolet lithography
