4. Разработка программы для диагностики плазмы в LabView

Разработка программы для диагностики плазмы и нахождение характеристик плазмы производилось в среде графического программирования LabVIEW (Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench). Реализация программы для диагностики плазмы производилась следующим образом: снималась зависимость ВАХ (рис. 14).

Рисунок 14 – Программа для снятия ВАХ

Рисунок 15 – ВАХ

Для нахождения потенциала плазмы необходимо было обнаружить перегиб. Перегиб можно найти из формулы (6).

d2I/dU2 = 0

(6)

Рисунок 16 – Программа для нахождение первой производной

При нахождении первой производной возникали шумы (рисунок 17).

Рисунок 17 – График первой производной

Чтобы избежать неточного измерения при воздействии шумов, выбирался участок от первой производной, и нахождение максимума второй производной находилось с помощью General Polynomial Fit (рисунок 18).

Рисунок 18 – Программа для нахождение максимума производной

Рисунок 19 – График производной

Для другого способа нахождения потенциала и характеристик плазмы использовалась формула Ленгмюра для электронного тока на зонд [14].

Далее апроксимировался участок ВАХ с помощью Nonlinear Curve Fit (рисунок 20) и по формуле Ленгмюра (рисунок 21) вычислялись характеристики: температура, потенциал плазмы и концентрация ионов.

Рисунок 20 – Программа аппроксимации участка ВАХ с помощью Nonlinear Curve Fit

Рисунок 21 – Программа вычисления характеристик по формуле Ленгмюра

Рисунок 22 – Общий вид программы для нахождения характеристик плазмы

Рисунок 23 – Программа для измерения ВАХ

Рисунок 24 – Автоматизированный аппаратно-программный комплекс

5. Оборудование, образцы и методика измерений заключение список использованных источников

1. T. Matsuyama, N. Terada, T. Baba, T. Sawada, S. Tsuge, K. Wakisaka, and S. Tsuda. High-quality polycrystalline silicon thin film prepared by a solidphase crystallization method. J. Non-Cryst. Solids, 198-200(2):940–944, 1996.

2. R.B. Iverson and R. Reif. Recrystallization of amorphized polycrystallinesilicon films of sio2: Temperature dependence of crystallization parameters. J. Appl. Phys., 62(5):1675–1681, 1987.

3. R.L. Boatright and J.O. McCaldin. Solid-state growth of si to produce planar surfaces. J. Appl. Phys., 47(6):2260–2262, 1976.

4. http://www.hindawi.com/journals/ijp/2012/235971/

5. http://www.ngpedia.ru/id004517p1.html

6. Демидов В. И., Колоколов Н. Б., Кудрявцев А. А. Зондовые методы исследования низкотемпературной плазмы. Энергоатомиздат, 1996

7. Mott-Smith H., Langmuir I. // Phys. Rev. 1926. V. 28. № 5. P. 727.

8. Godyak V. A. Measuring EEDF in gas discharge plasmas. GTE Products Corporation. 1990.

9. Demidov V.I., Ratynskaia S.V., and Rypdal K. // Review of Scientific Instruments 2002. V. 73, № 10. P. 3409.

10. Banerji D., Ganguli R. The Distribution of Space – potential in High – frequency Glow Discharge. – Philosophical Magazine, 1931, V. 11, № 69, p. 410-421.

11. Годяк В.А., Иванов А.Н., Кузовников А.А. Изменение плавающего потенциала лентмюровского зонда под действием переменного напряжения. – ЖТФ, 1967, т. 37, в. 6, с. 1063-1067.

12. Зонд Ленгмюра [Электронный ресурс] // Википедия [Электронный ресурс]. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%BE%D0%BD%D0%B4_%D0%9B%D0%B5%D0%BD%D0%B3%D0%BC%D1%8E%D1%80%D0%B0 (дата обращения: 26.11.2014). Загл. с экрана. Яз. Русс.

13. Зонд Ленгмюра [Электронный ресурс] // Академик [Электронный ресурс]. URL: http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/1500943 (дата обращения: 26.11.2014). Загл. с экрана. Яз. Русс.

14. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21128425

36