دانلود کتب، جزوات و مقالات فیزیک

مقدمه: در يک چشمه الكتروني كاتد سرد باريكه الكتروني از روش تخليه الكتريكي گازها توليد مي شود. اساس كار بر گسيل الكترون از سطح كاتد فلزي، بر اثر اصابت يونها و اتمهاي خنثاي پر انرژي استوار است. عوامل مختلفي از جمله جنس و شكل هندسي سطح كاتد، نوع و فشار گاز پلاسمايي در مشخصات باريکه الكتروني حاصل اثر بسزايي دارد.
هدف: بررسي اثر جنس و انحناي سطح کاتد، نوع و فشار گاز پلاسمايي در تشکيل باريکه الکتروني حاصل از تفنگ الکتروني کاتد سرد.
روش بررسي: مادر اين تحقيق از گازهاي هليوم، هيدروژن و آرگون جهت تشکيل پلاسما استفاده کرديم علاوه بر آن كاتدهاي مختلفي از قبيل آلومينيوم، استنلس استيل، مس و برنج را مورد آزمايش قرار داديم. براي بررسي اثر شكل سطح كاتد نيز كاتدهايي با شعاع انحناهاي مختلف 60-80-100 ميليمتر و تخت را مورد استفاده قرار داديم. با انجام آزمايش و تشکيل باريکه در شرايط مختلف و با جمع آوري اطلاعاتي از جمله جريان باريکه، اختلاف پتانسيل ميان کاتد – آند و نيز ولتاژ شکست در شرايط گوناگون، منحني هايي چون منحني مشخصه ولتاژ جريان، منحني پاشن و غيرهرا رسم کرده و نتايج حاصل را گزارش کرديم.
نتايج: نتايج حاصل از آزمايش نشان دادند از ميان گازهاي مورد بررسي هليوم و هيدروژن در مقايسه با گاز آرگون، در شرايط کاملا مشابه، جريان باريکه بيشتري توليد مي کنند و از اين نظر براي توليد باريکه الکتروني مناسبترند،از لحاظ تئوري نيز از آنجا که ما در رژيم سدي (Obstructed discharge) که در آن فاصله کاتد آند از طول ناحيه کاتدي کمتر است، دو پديده ه يونيزاسيون و تبادل بار جهت توليد و پايداري پلاسما همزمان اتفاق مي افتند، از آنجايي که پديده غالب، در رژيم سدي تبادل بار است و از آنجاييکه گازهاي هليوم و هيدروژن به دليل شرايط فيزيکي ذراتشان از جمله بالا بودن انرژي يونش و کوچک و سبک بودن مولکولهايشان، در اين پديده بهتر عمل مي کنند لذا همانطوريکه از نتايج هم ديده شد اين دو گاز نسبت به گاز آرگون جهت توليد باريکه الکتروني، مناسبترند. اما از ميان کاتدهاي مختلف مورد بررسي در اين آزمايش، از قبل مي دانستيم آلومينيوم بدليل دارا بودن دو خصوصيت يک كاتد مناسب يعني ميزان ضريب گسيل الكترون ثانويه بالا و نيز نرخ كند و پاش پايين نسبت به ساير کاتدها مناسبتر باشد آزمايشهاي انجام گرفته نيز دقيقا اين موضوع را تاييد کردند بعد از آلومينيوم به ترتيب استنلس استيل، برنج و مس در رده هاي بعدي قرار گرفتند. الكترون ثانويه اش كم و كندو پاش بسيار بالايي دارد.
نتيجه گيري: نتايج نشان مي دهند كه از ميان كاتدهاي مورد بررسي آلومينيوم و مس به ترتيب داراي ماكزيمم و مينيمم جريان باريکه الكتروني مي باشند و تقعر کاتد تاثير مثبت دارد. تخليه از منحني پاشن تبعيت مي كند و رژيم تخليه الکتريکي در دستگاه مورد آزمايش در سمت چپ اين منحني قرار دارد. تخليه الكتريكي گازهاي هليوم و هيدروژن به نسبت آرگون از پايداري بيشتري براي توليد باريکه الکتروني بر خوردار است.