气体放电中等离子体的分析
一、实验目的
1、了解气体放电中等离子体的特性。
2、利用等离子体诊断技术测定等离子体的一些基本参量。
二、实验原理
1、等离子体及其物理特性
等离子体有一系列不同于普通气体的特性：
（1）高度电离，是电和热的良导体，具有比普通气体大几百倍的比热容。
（2）带正电的和带负电的粒子密度几乎相等。
（3）宏观上是电中性的。
2、等离子体的主要参量
描述等离子体的一些主要参量为：
（1）电子温度Te。它是等离子体的一个主要参量，因为在等离子体中电子碰撞电离是主要的，而电子碰撞电离与电子的能量有直接关系，即与电子温度相关联。
（2）带电粒子密度。电子密度为ne，正离子密度为ni，在等离子体中ne≈ni。
（3）轴向电场强度EL。表征为维持等离子体的存在所需的能量。
（4）电子平均动能Ee 。
（5）空间电位分布。
3、稀薄气体产生的辉光放电
本实验研究的是辉光放电等离子体。
辉光放电是气体导电的一种形态。当放电管内的压强保持在10-102Pa时，在两电极上加高电压，就能观察到管内有放电现象。辉光分为明暗相间的8个区域。8个区域的名称为（1）
阿斯顿区，（2）阴极辉区，（3）阴极暗区，（4）负辉区，（5）法拉第暗区，（6）正辉区（即正辉柱），（7）阳极暗区，（8）阴极辉区。
如图1所示，其中正辉区是我们感兴趣的等离子区。其特征是：气体高度电离；电场强度很小，且沿轴向有恒定值。这使得其中带电粒子的无规则热运动胜过它们的定向运动。所以它们基本上遵从麦克斯韦速度分布律。由其具体分布可得到一个相应的温度，即电子温度。但是，由于电子质量小，它在跟离子或原子作弹性碰撞时能量损失很小，所以电子的平均动能比其他粒子的大得多。这是一种非平衡状态。因此，虽然电子温度很高（约为105Ｋ），但放电气体的整体温度并不明显升高，放电管的玻璃壁并不软化。
图1
3. 等离子体诊断
测试等离子体的方法被称为诊断。等离子体诊断有探针法，霍尔效应法，微波法，光谱法等。本次实验中采用探针法。探针法分单探针法和双探针法。
（1）单探针法。单探针法实验原理图如图2所示。
图2
探针是封入等离子体中的一个小的金属电极（其形状可以是平板形、圆柱形、球形）。以放电管的阳极或阴极作为参考点，改变探针电位，测出相应的探针电流，得到探针电流与其电位之间的关系，即探针伏安特性曲线，如图3所示。对此曲线的解释为：
探针是封入等离子体中的一个小的金属电极（其形状可以是平板形、圆柱形、球形）。以放电管的阳极或阴极作为参考点，改变探针电位，测出相应的探针电流，得到探针电流与其电位之间的关系，即探针伏安特性曲线，如图2所示。对此曲线的解释为：
图3
在ＡＢ段，探针的负电位很大，电子受负电位的排斥，而速度很慢的正离子被吸向探针，在探针周围形成正离子构成的空间电荷层，它把探针电场屏蔽起来。等离子区中的正离子只能
靠热运动穿过鞘层抵达探针，形成探针电流，所以ＡＢ段为正离子流，这个电流很小。
过了Ｂ点，随着探针负电位减小，电场对电子的拒斥作用减弱，使一些快速电子能够克服电
场拒斥作用，抵达探极，这些电子形成的电流抵消了部分正离子流，使探针电流逐渐下降，
所以ＢＣ段为正离子流加电子流。
到了Ｃ点，电子流刚好等于正离子流，互相抵消，使探针电流为零。此时探针电位就是悬浮
电位ＵF 。
继续减小探极电位绝对值，到达探极电子数比正离子数多得多，探极电流转为正向，并且迅
速增大，所以ＣＤ段为电子流加离子流，以电子流为主。
当探极电位ＵP 和等离子体的空间电位ＵS 相等时，正离子鞘消失，全部电子都能到达探极，
这对应于曲线上的Ｄ点。此后电流达到饱和。如果ＵP 进一步升高，探极周围的气体也被电
离，使探极电流又迅速增大，甚至烧毁探针。
由单探针法得到的伏安特性曲线，可求得等离子体的一些主要参量。
对于曲线的ＣＤ段，由于电子受到减速电位(ＵP-ＵS)的作用，只有能量比ｅ(ＵP-ＵS)大的
那部分电子能够到达探针。假定等离子区内电子的速度服从麦克斯韦分布，则减速电场中靠
近探针表面处的电子密度ｎe ，按玻耳兹曼分布应为
式中ｎo 为等离子区中的电子密度，Ｔe 为等离子区中的电子温度，ｋ为玻耳兹曼常数。
在电子平均速度为ve 时，在单位时间内落到表面积为Ｓ的探针上的电子数为：
得探针上的电子电流：
??
????-=e s p e kT U U e n n )(exp 0
其中
取对数
其中
故
可见电子电流的对数和探针电位呈线性关系。
图4
作半对数曲线，如图4所示，由直线部分的斜率tg φ，可决定电子温度Te ：
电子平均动能Ｅe 和平均速度ve 分别为：
常数=-
e s o kT eU I ln 常数+=e p
kT eU I
ln
式中ｍe 为电子质量。
由(4)式可求得等离子区中的电子密度：
式中I0为ＵP ＝Ｕｓ时的电子电流，Ｓ为探针裸露在等离子区中的表面面积。
（2）双探针法。双探针法原理图如图5
图5
双探针法是在放电管中装两根探针，相隔一段距离L 。双探针法的伏安特性曲线如图6所示。在坐标原点，如果两根探针之间没有电位差，它们各自得到的电流相等，所以外电流为零。然而，一般说来，由于两个探针所在的等离子体电位稍有不同，所以外加电压为零时，电流不是零。
随着外加电压逐步增加，电流趋于饱和。最大电流是饱和离子电流Is1、Is2。
kT E e 23=e e
e m kT v π8=e e
o
e o e kT m eS I v eS I n π24=
=
图6
双探针法有一个重要的优点，即流到系统的总电流决不可能大于饱和离子电流。这是因为流到系统的电子电流总是与相等的离子电流平衡。从而探针对等离子体的干扰大为减小。 由双探针特性曲线，通过下式可求得电子温度Ｔe ：
式中ｅ为电子电荷，ｋ为玻耳兹曼常数，Ii1、Ii2为流到探针1和2的正离子电流。它们由饱和离子流确定。
0U dU
dI =是Ｕ＝０附近伏安特性曲线斜率。 电子密度ne 为：
式中Ｍ是放电管所充气体的离子质量，Ｓ是两根探针的平均表面面积。Is 是正离子饱和电流。 由双探针法可测定等离子体内的轴向电场强度ＥL 。一种方法是分别测定两根探针所在处的等离子体电位Ｕ1和Ｕ2，由下式得
式中l 为两探针间距。
另一种方法称为补偿法，接线如图6所示。当电流表上的读数为零时，伏特表上的电位差除以探针间距L ，也可得到ＥL 。
2121=?+?=U i i i i e dI dU I I I I k e T e s
e kT M eS I n 2=l U U E L 2
1-=
图7
三、实验数据
本实验用等离子体物理实验组合仪(以下简称组合仪)、接线板和等离子体放电管。
放电管的阳极和阴极由不锈钢片制成，管内充汞或氩。
四、实验内容
1.单探针法测等离子体参量
本实验采用的是电脑化Ｘ-Ｙ记录仪和等离子体实验辅助分析软件，测量伏安特性曲线，算出等离子体参量。实验接线图如下
图8
连好线路后接通电源，使放电管放电，将放电电流调到需要值，接通X-Y函数记录仪电源，选择合适的量程。在接线板上选择合适的取样电阻。运行电脑化Ｘ-Ｙ记录仪数据采集软件，
随着探针电位自动扫描，电脑自动描出Ｕ-Ｉ特性曲线，将数据保存。用等离子体实验辅助分析软件处理数据，求得电子温度等主要参量。
2．双探针法
用自动记录法测出双探针伏安特性曲线，求Ｔe和ｎe。
双探针法实验方法与单探针法相同，接线图如图9所示。
图9
五、实验数据
1.单探针法
实验参数:
探针直径(mm)：0.45
探针轴向间距(mm)：30.00
放电管内径(mm)： 6.00
平行板面积(mm^2)：8.00
平行板间距(mm)： 4.00
亥姆霍兹线圈直径(mm)：200.00 亥姆霍兹线圈间距(mm)：100.00 亥姆霍兹线圈匝数：400
放电电流(mA)：99
单探针序号： 1
取样电阻值(Ω)：750
实验结果:
U0 = 34.86 V
I0 =15209.79 uA
tgΦ= 0.24
Te = 4.81E+004 K
Ve = 1.36E+006 m/s
Ne = 1.75E+018 n/m^3
Ee = 9.96E-019 J
2.双探针法
实验参数:
探针直径(mm)：0.45 探针轴向间距(mm)：30.00 放电管内径(mm)： 6.00 平行板面积(mm^2)：8.00 平行板间距(mm)： 4.00 亥姆霍兹线圈直径(mm)：200.00 亥姆霍兹线圈间距(mm)：100.00 亥姆霍兹线圈匝数：400
放电电流(mA)：99
取样电阻值(Ω)：750
第一次实验结果:
I1 = 583.61 uA
I2 = 448.12 uA
tgΦ= 1.0E-004
Te = 2.95E+004 K
Ne = 1.63E+017 n/m^3
放电电流(mA)：99
取样电阻值(Ω)：750
第二次实验结果:
I1 = 554.53 uA
I2 = 471.76 uA
tgΦ= 1.9E-004
Te = 1.55E+004 K
Ne = 2.23E+017 n/m^3
六、思考题
1、气体放电中的等离子体有什么特征？
等离子体(又称等离子区)定义为包含大量正负带电粒子、而又不出现净空间电荷的电离气体。也就是说，其中正负电荷密度相等，整体上呈现电中性。等离子体可分为等温等离子体和不等温等离子体，一般气体放电产生的等离子体属不等温等离子体。
等离子体有一系列不同于普通气体的特性：
（1）高度电离，是电和热的良导体，具有比普通气体大几百倍的比热容。
（2）带正电的和带负电的粒子密度几乎相等。
（3）宏观上是电中性的。
虽然等离子体宏观上是电中性的，但是由于电子的热运动，等离子体局部会偏离电中性。电荷之间的库仑相互作用，使这种偏离电中性的范围不能无限扩大，最终使电中性得以恢复。偏离电中性的区域最大尺度称为德拜长度λD。当系统尺度L＞λD时，系统呈现电中性，当L＜λD时，系统可能出现非电中性。
2、等离子体有哪些主要的参量？
描述等离子体的一些主要参量为：
（1）电子温度Ｔe。
（2）带电粒子密度。
（3）轴向电场强度ＥL。表征为维持等离子体的存在所需的能量。
（4）电子平均动能Ｅe。
（5）空间电位分布。
此外，由于等离子体中带电粒子间的相互作用是长程的库仑力，使它们在无规则的热运动之外，能产生某些类型的集体运动，如等离子振荡，其振荡频率Fp称为朗缪尔频率或等离子体频率。电子振荡时辐射的电磁波称为等离子体电磁辐射。
3、探针法对探针有什么要求？
（1）因为电子温度很高（约105K），所以探针需要有很高的熔点，且保证化学性质稳定（2）抗干扰能力强。探针必须是电的良导体，在高温中仍然要保持电的良导体的特性。
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（3）宏观上是电中性的。 描述等离子体的一些主要参量为： （1）电子温度e T 。它是等离子体的一个主要参量，因为在等离子体中电子碰撞电离是主要的，而电子碰撞电离与电子的能量有直接关系，即与电子温度相关联。 （2）带电粒子密度。电子密度为e n ，正离子密度为i n ，在等离子体中e i n n 。 （3）轴向电场强度L E 。表征为维持等离子体的存在所需的能量。 （4）电子平均动能e E 。 （5）空间电位分布。 本实验研究的是辉光放电等离子体。 辉光放电是气体导电的一种形态。当放电管内的压强保持在10～102 Pa 时，在两电极上加高电压，就能观察到管内有放电现象。辉光分为明暗相间的8个区域，在管内两个电极间的光强、电位和场强分布如图一所示。8个区域的名称为 （1）阿斯顿区，（2）阴极辉区，（3）阴极暗区，（4）负辉区，（5）法拉第暗区， （6）正辉区，（7）阳极暗区，（8）阳极辉区。其中正辉区是等离子区。 辉光放电的光强、电位和场强分布 2，单探针与双探针法的测量原理 测试等离子体的方法被称为诊断。等离子体诊断有探针法，霍尔效应法，微
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这里H M 是氢原子核的质量。 由此可知，通过实验测得氢的巴尔末线系的前几条谱线j 的波长，借助（6）式可求得氢的里德伯常数。 ] 里德伯常数R ∞是重要的基本物理常数之一，对它的精密测量在科学上有重要意义，目前它的推荐值为()=10973731.56854983/R m ∞ 表1 表1 氢的巴尔末线系波长 值得注意的是，计算H R 和R ∞时，应该用氢谱线在真空中的波长，而实验是在空气中进行的，所以应将空气中的波长转换成真空中的波长。即1λλλ?真空空气＝＋，氢巴尔末线系前6条谱线的修正值如表2所示。 三．实验仪器 实验中用的实验仪器有 , WGD-3型组合式多功能光栅光谱仪，计算机 示意图如下：
等离子体特性研究 Research on Plasma 【教学基本要求】 1．了解计算机数据采集的基本过程和影响采集精确度的主要因素。 2．掌握气体放电中等离子体的特性与特点。 3．掌握描述等离子体特性的主要参量及各参量的影响因素。 4．理解等离子体诊断的主要方法，重点掌握单探针法。 5．了解等离子体研究实验软件的主要功能，熟练操作软件。 【授课提纲】 1．等离子体物理学科发展史和主要研究领域（1）等离子体物理学科发展简史 ●19世纪30年代起 ●20世纪50年代起 ●20世纪80年代起 （2）等离子体物理主要研究领域 ●低温应用等离子体 ●聚变等离子体 ●空间和天体等离子体 2．认识等离子体 （1）空间等离子体展示 （2）宇宙中90％物质处于等离子体态 （3）等离子体概念 （4）等离子体分类 （5）等离子体是物质第四态 （6）等离子体参数空间 （7）电离气体是一种常见的等离子体 （8）等离子体特性和主要参量 3．等离子体诊断 （1）德拜屏蔽和准中性 （2）等离子体诊断－单探针法
【板书内容】 等离子体特性研究 φφtan 11600tan == k e T e e e kT E 23= e e e m kT v π8= kT m eS I v eS I n e e e π2400= = ()? ????-== =e s p e e kT U U e I Se n e N I exp 41 ? C kT eU I e p += ln e e e e n v E T ，， ，
【实验报告】 等离子体特性研究 【实验目的】 1. 了解气体放电中等离子体的特性。 2. 利用等离子体诊断技术测定等离子体的一些基本参量。 【实验原理】 等离子体（又称等离子区）定义为包含大量正负带电粒子、而又不出现净空间电荷的电离气体。也就是说，其中正负电荷密度相等，整体上呈现电中性。等离子体可分为等温等离子体和不等温等离子体，一般气体放电产生的等离子体属不等温等离子体。 等离子体有一系列不同于普通气体的特性：① 高度电离，是电和热的良导体，具有比普通气体大几百倍的比热容。② 带正电的和带负电的粒子密度几乎相等。③ 宏观上是电中性的。 虽然等离子体宏观上是电中性的，但是由于电子的热运动，等离子体局部会偏离电中性。然而，电荷之间的库仑相互作用，使这种偏离电中性的范围不能无限扩大，最终使电中性得以恢复。偏离电中性的区域最大尺度称为德拜长度。 1. 等离子体的主要参量 描述等离子体的主要参量有：① 电子温度T ，它是等离子的一个主要参量，因为在等离子中电子碰撞电离是主要的，而电子碰撞电离与电子的能量有直接关系，即与电子温度相关；② 带电粒子密度，电子密度为ne ，正离子密度为ni ，在等离子体中ne ni 。；③ 轴向电场强度EL 。表征为维持等离子体的存在所需的能量；④ 电子平均动能e E ；⑤ 空间电位分布。 此外，由于等离子体中带电粒子间的相互作用是长程的库仑力，使它们在无规则的热运动之外，能产生某些类型的集体运动，如等离子振荡，其振荡频率p f 称为朗缪尔频率或等离子体频率。电子振荡时辐射的电磁波称为等离子体电磁辐射。 2. 稀薄气体产生的辉光放电 辉光放电是气体导电的一种形态。当放电管内的压强保持在Pa 2 10~10时，在两电极上加高电压，就能观察到管内有放电现象。辉光分为明暗相间的8个区域，分别为阿斯顿区、阴极辉区、阴极暗区、负辉区、法拉第暗区、正辉区（即正辉柱）、阳极暗区、阳极辉区。正辉区是感兴趣的等离子区。其特征是：气体高度电离；电场强度很小，且沿轴向有恒定值。这使得其中带电粒子的无规则热运动胜过它们的定向运动。所以它们基本上遵从麦克斯韦速度分布律。由其具体分布可得到一个相应的温度，即电子温度。但是由于电子质量小，它在跟离子或原子作弹性碰撞时能量损失很小，所以电子的平均动能比其他粒子的大得多，这是一种非平衡状态。因此，虽然电子温度很高（约为105K ），但放电气体的整体温度并不明显升高，放电管的玻璃壁并不软化。
2011年 自2010年1月富士康员工第一跳起至2010年11月，富士康已发生十多起员工跳楼事件，引起各界的普遍关注。富士康的管理模式也引发了广泛的议论，甚至有富士康的管理称为“铁血管理”。你如何评价富士康的这种管理模式？从富士康的管理中能得到什么启示？ 请利用激励理论解释薪酬保密制度实施过程中可能产生的效果或问题，分析如何提高薪酬保密制度的实施效果。 官僚控制系统和小集团控制模式有什么区别？实施不同控制模式的企业在组织结构上有什么不同？ 企业中为什么会出现“小道消息”，应该如何对待“小道消息”？ 团队成员构成的多元化已经非常普遍。请分析多元化团队在合作过程中可能存在的障碍，如何克服这些障碍？ 2010年 在组织中不同层次的管理者应该具备的管理技能有什么异同？为什么？ 职能和部门划分可以利用专业分工的优势，但这会造成职能和部门之间的矛盾和沟通障碍，因此横向协调设计是组织结构设计中必不可少的环节，那么，企业可以运用的横向协调设计有哪些方式呢？ “日本战略之父”大前沿一曾指出：专注是赚钱的唯一途径。可口可乐专心做可乐，成为世界消费品领域的领先者；丰田专注于做汽车，成为日本利润最为丰厚的公司。进入一个行业，专业化，然后全球化，这才是赚钱的唯一途径。你是如何理解的。 目前面对全球范围的经济危机，不少企业都以“裁员”的方式应对，请你谈谈对此的看法。如何认识企业技术创新过程中的“先发优势”与“后发优势”？ 2009年 试简要介绍梅奥——霍桑试验的主要结论，分析根据该实验的结论应该如何提升管理者能力。管理授权是一个两难困境。“一放就乱，一收就死”。你认为这是怎么造成的？应该如何解决这种困境？ 有人认为，管理决策制定很容易，只是确定适当的模型，定义变量，带入数字并求出答案。你对此有什么评价？ 有人认为，管理的最高境界是无为而治。你如何看待这种观点？ 企业在岗位设置的时候经常面对“因人设岗”和“因事设岗”的问题，在不同的企业往往有不同的倾向。谈谈你是如何看待这个问题的。 2008年 企业招聘中有一句行话————“公司招聘的是技能，解雇的是不合”。请谈谈对这句话的认识，以及企业如何避免这种情况的发生？ 美国管理大师彼得德鲁克说过，如果你理解管理理论，但不具备管理技术和管理工具的运用能力，你还不是一个有效的管理者；反过来，如果你具备管理技巧和能力，而不具备管理理论，那么充其量你只是一个技术员。请谈谈你对这句话的理解。 有人说，企业的唯一的社会责任就是利润最大化，又有人说，企业不仅仅是一个经济实体，除了创造利润之外还要承担社会责任、保护和增进社会福利。你是如何认识这个问题的？ 泰罗科学管理原理的主要内容是什么？在知识经济和网络社会背景下对企业管理是否仍有指导意义？ 创新与其说是管理的一项职能，不如说它渗透与管理的其他职能之中，面对不断变化的内部条件和外部环境，计划、组织、领导、控制总在不断地创新。但是，管理又在不停的进行结
直流辉光等离子体系列实验报告 陈金杰合作者张帆指导老师乐永康 （复旦大学物理系上海 200433） 摘要：利用直流辉光等离子体实验装置,获得等离子体。并研究直流低气压放电现象，测量等离子体伏安曲线，测定气体击穿电压验证帕邢定律，利用Langmuir单探针和Langmuir双探针测量等离子体的密度、温度和德拜长度等参数。并就相关现象进行讨论。 关键词：直流辉光等离子体气体放电伏安特性击穿Langmuir探针 引言：关于等离子体 等离子体（Plasma）是一种由大量正、负带电粒子和中性粒子组成的准中性气体，广泛存在于宇宙中，常被视为是物质的第四态，被称为等离子态，或者“超气态”。等离子体具有很高的电导率，与电磁场存在极强的耦合作用。等离子体是由克鲁克斯在1879年发现的，1928年美国科学家欧文·朗缪尔和汤克斯（Tonks）首次将“等离子体（plasma）”一词引入物理学，用来描述气体放电管里的物质形态。严格来说，等离子是具有高位能动能的气体团，等离子的总带电量仍是中性，借由电场或磁场的高动能将外层的电子击出，结果电子已不再被束缚于原子核，而成为高位能高动能的的自由电子。等离子体可通过放电、加热、光激励等方法产生,它有以下特点: [1] (1) 电子温度高于离子温度 由于电子和离子的质量差别悬殊,电子更容易从电场中获得能量,因此电子的平均动能远大于离子的平均动能,即电子和离子有各自独立的不同平衡温度。电子温度比离子温度高得多,而离子温度与等离子体中中性粒子温度一样。引入等离子体中的极板也可以保持较低的温度。等离子体高度电离，是电和热的良导体，具有比普通气体大几百倍的比热容。 (2) 具有丰富的活性粒子 通过与电子的非弹性碰撞,各种粒子得到活性激发。这些活性粒子具有不同能量,可在固体表面发生各种物理和化学效应。所以需要在很高温度下才能进行的化学反应在等离子体中很容易完成。 (3) 存在等离子体鞘层 在等离子体中引入负(或正) 电极,为屏蔽外电势对等离子体的影响,在电极周围形成正(或负) 电荷层,称为等离子体鞘层。以等离子体电位为零电位,则外加电压完全降落在这一鞘层上。进入这一鞘层的正离子受到加速,得到数值上相当于电势能的动能。调节外加负电压的数值,正
南京大学物理系实验报告 题目实验2.3 气体放电中等离子体的研究 姓名朱瑛莺 2014年4月4日学号 111120230 一、引言 等离子体作为物质的第四态在宇宙中普遍存在。在实验室中对等离子体的研究是从气体放电开始的。朗缪尔和汤克斯首先引入“等离子体”这个名称。近年来等离子体物理学有了较快发展，并被应用于电力工业、电子工业、金属加工和广播通讯等部门，特别是等离子体的研究，为利用受控热核反应，解决能源问题提供了诱人的前景。 二、实验目的 1、了解气体放电中等离子体的特性。 2、利用等离子体诊断技术测定等离子体的一些基本参量。 三、实验原理 1、等离子体及其物理特性 等离子体有一系列不同于普通气体的特性： （1）高度电离，是电和热的良导体，具有比普通气体大几百倍的比热容。（2）带正电的和带负电的粒子密度几乎相等。 （3）宏观上是电中性的。 2、等离子体的主要参量 描述等离子体的一些主要参量为： （1）电子温度Te。它是等离子体的一个主要参量，因为在等离子体中电子碰撞电离是主要的，而电子碰撞电离与电子的能量有直接关系，即与电子温度相关联。 （2）带电粒子密度。电子密度为n e ，正离子密度为n i ，在等离子体中n e ≈n i 。 （3）轴向电场强度E L 。表征为维持等离子体的存在所需的能量。 （4）电子平均动能Ee 。 （5）空间电位分布。 3、稀薄气体产生的辉光放电 本实验研究的是辉光放电等离子体。 辉光放电是气体导电的一种形态。当放电管内的压强保持在10-102Pa时，在两电极上加高电压，就能观察到管内有放电现象。辉光分为明暗相间的8个区域。8个区域的名称为（1）阿斯顿区，（2）阴极辉区，（3）阴极暗区，（4）负辉区，（5）法拉第暗区，（6）正辉区（即正辉柱），（7）阳极暗区，（8）阴极辉区。 如图1所示，其中正辉区是我们感兴趣的等离子区。其特征是：气体高度电离；电场强度很小，且沿轴向有恒定值。这使得其中带电粒子的无规则热运动胜过它们的定向运动。所以它们基本上遵从麦克斯韦速度分布律。由其具体分布可得到一个相应的温度，即电子温度。但是，由于电子质量小，它在跟离子或原子作弹性碰撞时能量损失很小，所以电子的平均动能比其他粒子的大得多。这是一种非平衡状态。因此，虽然电子温度很高（约为105Ｋ），但放电气体的整体温
在强激光等离子体相互作用中正电子束的发射 第一个测量强激光产生正电子束的装置已经制成。在不同的激光产生条件下通过测量不同的正电子能量峰值下的正电子发散和源尺寸得到发射值。对于其中一个激光产生条件，我们使用了一个空间paper-pot 技术来改善发射值。相比于使用在现在加速器上的正电子源，在100和500mm.mard之间激光产生正电子有一个几何发射。在5-20Mev能量范围中，每束 1010-1012个正电子中，这种低的束流发射度是准单能的，这可能在未来加速器中能作为替代正电子源。 最近的实验表明，在FWHM中大约20-40度的发散角下，用强短脉冲激光照射富含高Z的目标靶可以产生数量众多的准单能兆电子伏特的正电子。这个实验表明了可以使用激光产生正电子作为直线加速器中的替代源的可能性。使用激光产生正电子作为新的替代源取决于一些潜在的优势，大大减小的物理尺寸，更少的成本和束流品质的提高比如每个脉冲的粒子数，能量范围，束流发射度。这些优势正是基于激光尾场的电子加速器概念所追求的。 传统的正电子源通常包含高能量的电子束和富含Z的目标靶。例如，SLC使用了一个120 Hz, 30 GeV, 30kW的电子束和一个24mm厚，水冷却式W(90%)-Rh(10%)目标靶来产生正电子。一个两千米长的直线加速器需要产生电子驱动束。在2-20 MeV范围内，大约500mm.mrad的几何发散度下，在加速系统中 可以捕捉到每束5×1010的正电子束。在被放进加速器之前，被收集到的正电子 束要先被加速到 1.2 GeV并且被传送到一个发射制动环中。 用强激光产生正电子的同时会在高Z目标靶中产生相似的电子。用一个持续 的非常短强激光脉冲照射一个1mm厚，直径2mm的金制目标靶，产生1010-1012个 5-20MeV的准单能正电子。既然这是总电子能量其中包含了决定正电子产量的兆电子伏特电子，所以激光的功率会比激光的强度更重要。相同的物理过程在基于正电子源的的加速其中是有优势的。在BH过程中，激光产生热电子制造能产生和原子核相互作用的正负电子对的轫致辐射光子。考虑到对比每个脉冲的粒子数和粒子能量，这篇文章会阐述激光产生正电子束的几何发射度，和与在SLC 中~500mm.mard的比较结果。 几何发散度 ，被定义为，其中x和x'表示在x轴上的 粒子的位置和发散，代表一束中粒子的平均数。发散角的上限，其中和分别是原尺寸和发散角度的平方根。这篇文章说明了四个驱动激光正 电子能量6,12,17,28MeV的发射度上限。我们展示的发散度是通过1-D方法得到的。 考虑到非常小的激光焦点的结合和在20至40度范围内测量正电子束的发散，可能会预期正电子发射度可能小于10mm.mard。然而，实际的源尺寸和激光产生正电子束的发散度比预想的更大，如图1a所示。在激光中产生的热电子通过目标靶传送，所以，在目标靶任意深度中，正电子构成的区域都会比激光中焦点区域大。小部分有足够动能的正电子可以跃出目标靶并且成为有用的作为正电子源。跃出表面的正电子在目标靶背面的横向分布决定了原尺寸大小。源
2003年南京大学经管学原理真题参考答案考试科目名称及代码：经管学原理适用专业：企业经管试回答下述问题（每题25分） 1．试比较简单平均法、移动平均法以及指数平滑法异同，并简要分析时间系列预测方法的局限性。 2．试运用威廉姆森的有关理论分析企业一体化经营战略的可能提供的贡献和可能带来的问题。 3．企业在制定经营决策时应如何考虑它与市场的关系？ 4．中华英才网2002年曾发布的薪资调查数据显示，不同学历者的平均年薪；博士62132元，硕士（不含MBA）61829元，本科43680元，大专30142元，大专以下20756元。MBA 平均年薪82760元，其中高薪人士达到29.45万元。本次调查中，认为自己收入“不错，我非常满意”的极少，只占1.02%，而博士和MBA中表示目前薪资“太少，与我们的付出相差太大”者比例最高。试根据适当的经管理论对此现象做出你的解释。在企业内部，要想减少员工的这种不满意感，需要做好哪些方面的工作？ 5．经管伦理的核心问题是什么？在此问题上有哪些不同的观点？为什么我们要强调经管伦理在经管理论中的重要地位？影响我国企业经管伦理水平的因素是什么？应该从哪些方面去完善？ 6．何谓领袖魅力理论？有领袖魅力的领导者的关键特征是什么？它与领导物质理论之间何关系？你是如何看待与评价有领袖魅力的领导者的？参考答案南京大学2003年攻读硕士学位研究生入学考试试卷考试科目名称及代码：经管学原理适用专业：企业经管试回答下述问题（每题25分） 1．试比较简单平均法、移动平均法以及指数平滑法异同，并简要分析时间系列预测方法的局限性。（9.5邓力文重做）答：简单平均法、移动平均法、指数平滑法是三种典型的时间系列预测方法。所谓时间系列法，是根据历史统计资料的时间序列，预测事物发展的趋势。时间系列法主要用于短期预测。下面比较分析三种时间系列预测方法的异同。（1）简单平均法。它是依据简单平均数的原理，将预测对象过去各个时期的数据平均，以这个平均数作为预测值。这个方法只适用于没有明显波动或较大增减变化的事件的预测。简单平均法的计算公式：其中：为预测值；为第期的数值；为期数。（2）移动平均法。移动平均法是不断向前移动的、个数据的平均的方法，它通过引进越来越近的新数据，不断修改平均值作为预测值，这样就可以反映数值的变化趋势。移动平均法由于其可以揭示长期趋势的特性，因而在经济、统计、经管等领域得到广泛运用。这里介绍一次移动平均法。一次移动平均法的计算公式：其中：为预测值，为移动跨期内第期的数值，为移动跨期。（3）指数平滑法。指数平滑法是根据本期的实际值和过去对本期的预测值，预测下一期数值，它反映了最近时期事件的数值对预测值的影响。这是一种在移动平均法的基础上发展起来的特殊的加权平均法。作为一种时间系列分析方法，指数平滑法对于变动不规则的时间数列进行修匀和预测是比较有效的。指数平滑法的计算公式：其中：为预测值，为上一期的实际值，为上一期的预测值。为加权系数或平滑系数（），它取值的大小，表示不同时期的数据在预测中的作用：值越大，下一期预测值越是接近本期实际值；，下一期预测值=本期实际值；值越小，下一期预测值越是偏离本期实际值。（4）时间系列法的局限。由以上分析可以看出，时间系列分析抛开了事物发展之间的联系，没有研究事物演变的前因后果，仅仅从其历史表象推测未来。由于大量的时间系列是非平稳的，其特征参数和数据分布随着时间的推移而发生变化，时间系列法用于短期预测比较有效，若用于长期预测，还必须结合其它方法。 2．试运用威廉姆森的有关理论分析企业一体化经营战略的可能提供的贡献和可能带来的问题。（9.5补充修改）答：威廉姆森交易成本理论认为：产权界定的明确、法律的制定和实施、
矢量网络分析仪测量微波材料的介电常数和磁导率 摘要：矢量网络分析仪能够对网络参数进行全面测量，它既可测量网络的幅频特性，又可测量网络的相频特性和群延迟特性。本实验用矢量网络分析仪测量装有微波材料样品的二端口网络散射系数（s 参量），反推出待测样品的介电常数和磁导率。 关键词：矢量网络分析仪；s 参量；介电常数；磁导率 一、实验目的 1. 了解矢量网络分析仪额操作和使用。 2. 掌握矢量网络分析仪测量s 参量的原理和方法。 3. 掌握由s 参量计算介电常数的计算过程和方法。 二、实验原理 矢量网络分析仪能够对网络参数进行全面测量，它既可测量网络的幅频特性，又可测量网络的相频特性和群延迟特性。可广泛应用于天线和雷达散射截面RCS 测量，发射/接收（T/R ）模块测量，介质材料特性测量，微波脉冲特性测量，光电特性测量和低温电子测量等领域，是相控阵雷达、精密制导、电子对抗、隐身和反隐身技术、微波通信和卫星等电子系统的科研、生产过程中必不可少的测试设备。 矢量网络分析仪的工作原理：矢量网络分析仪的信号源产生测试信号输入到被测件，当测试信号通过被测件时，一部分信号被反射，另一部分信号则被传输，那么反射和传输信号就携带了被测件的一些特性。 矢量网络分析仪A V3629用于测量器件和网络的反射和传输特性。整机主要包括45MHz —40GHz 合成信号源、53MHz —24GHz 本振源、ｓ参数测试装置模块、幅相接收模块、数字信号处理与嵌入式计算机模块和液晶显示模块。合成信号源产生45MHz —40GHz 的测试激励信号，此信号通过整机锁相电路与本振源同步扫描。ｓ参数测试装置模块用于分离被测件的入射信号、反射信号和传输信号。当源在端口１时，产生入射信号Ｒ１、反射信号Ａ和传输信号Ｂ；当源在端口２时，产生入射信号Ｒ２、反射信号Ｂ和传输信号Ａ。幅相接收模块将射频信号转换成固定频率的中频信号，由于采用系统锁相技术，本振源和信号源锁相在同一个参考时基上，保证在频率变换过程中，被测件的幅度和相位信息不丢失。在数字信号处理与嵌入式计算机模块中，将模拟中频变成数字信号，通过计算得到被测件的幅相信息，这些信息做各种格式变换处理后，将结果送给显示模块，液晶显示模块将被测件的幅相信息以用户需要的格式显示出来。 对于二端口网络，外向波与内向波之间的关系可表示为： 111121221 222b s s a b s s a ?????? =???????????? （1） 其中，1a 、2a 和1b 、2b 分别是端口１和端口２的内向波和外向波。
实验目的： （1）掌握电感耦合等离子体原子发射光谱仪的原理与结构； （2）掌握ICP-AES进行微量元素测定的方法； （3）了解标准溶液以及它的保存和使用方法； 实验原理： ICP光源具有环形通道、高温、惰性气氛的特点。因此，ICP-AES具有检出限低，精密度高，线性范围宽、基体效应小等优点，可用于高、中、低含量的70种元素的同时测定。 ICP-AES包括：1.高频发生器2.等离子体炬管3.试样雾化器4.光谱系统ICP-AES的原理：当高频发生器接通电源后，高频电流通过感应线圈产生交变磁场。开始时，管内为Ar气，不导电，需要用高压电火花触发，使气体电离后，在高频交流电场的作用下，带电粒子高速运动，碰撞，形成"雪崩"式放电，产生等离子体气流。在垂直于磁场方向将产生感应电流（涡电流，粉色），其电阻很小，电流很大(数百安)，产生高温。又将气体加热、电离，在管口形成稳定的等离子体焰炬。 ICP-AES特点：(1)温度高，惰性气氛，原子化条件好，有利于难熔化合物的分解和元素激发，有很高的灵敏度和稳定性；(2)"趋肤效应"，涡电流在外表面处密度大，使表面温度高，轴心温度低，中心通道进样对等离子的稳定性影响小。也有效消除自吸现象，线性范围宽（4～5个数量级）；(3)ICP中电子密度大，碱金属电离造成的影响小；(4)Ar气体产生的背景干扰小；(5)无电极放电，无电极污染；ICP焰炬外型像火焰，但不是化学燃烧火焰，气体放电。 实验仪器: 电感耦合等离子体原子发射光谱仪、计算机 实验步骤： （1）依次打开电源、稳压器开关，预热五分钟，打开冷却循环水、空气压缩机和排风开关，打开氩气钢瓶调节分压表压力为0.6Mpa左右。 （2）开主机。打开显示器，计算机和打印机。 （3）打开iTEVA软件的plasma status对话框，进入点火界面，确认status状态正常（无红色图标），点击开启等离子体键。 （4）点着火使等离子体稳定15-30分钟，并在观察CID温度<-40℃。RF和光室温度稳定。建立分析方法。
近代物理实验系列-等离子体诊断实验实验指导手册(教师用书) 东北大学 2017.6.30
等离子体是由中性粒子、电子、离子、光子等基本粒子组成的各向异性运动的物质形态，被称为除了固态、液态、气态外物质第四态，等离子体应用广泛，也是近代物理、材料研究的重要领域之一。因此，也是大学物理以及相近专业的近代物理实验课程的必修内容。改变插入到放电管的正柱区内的朗缪尔探针的电压（一般-100V 到+100V 变化），使之吸收等离子体内的离子和电子，并分析探针上的电流 I 和电压 V 的关系可以对等离子体进行诊断分析。本实验的实际操作有助于更加深刻的理解老师在课堂上讲授的相关理论。朗缪尔探针是研究等离子体特性的主要工具，要求学生通过本次实验了解朗缪尔探针的测量等离子体的基本原理；熟练测量朗缪尔探针的 I-V 特性曲线；能够通过 I-V 特性曲线计算分析出等离子体的有关参数。通过本实验应使学生充分理解如下内容： ①等离子体空间电位 ②等离子体悬浮电位 ③等离子体密度(电子密度=离子密度) ④电子温度 ⑤朗缪尔探针(单探针)进行等离子体诊断的理论
SSV-40 型气体放电与等离子体诊断仪 1 台(如图 1 所示);实验报告；实验指导手册；记录笔和记录纸；可拍照手机。 图 1 SSV-40 型气体放电与等离子体诊断仪
3.考察知识点 ⑴等离子体参数 等离子体空间电位：等离子体相对于地的电位(差)。 等离子体密度：等离子体由电子和正离子组成，宏观呈现电中性的物质状态，因此宏观的电子密度和离子密度相等也等于等离子体密度。电子温度：等离子体中大量电子做运动具有的动能的宏观表现即温度。 探针悬浮电位：朗缪尔探针悬浮在等离子体中(由于是悬浮状态探针电流为零）时探针相对于地的电位差 德拜长度：德拜长度描述等离子体最小尺度，只有大于德拜长度的尺度才可以认为是等离子体，小于德拜长度区域内存在的电子离子的局部不稳定运动或者说局部空间电荷不为 0，不能认为是等离子体。因此德拜长度是等离子体重要的指标，一般朗缪尔探针的针尖尺度应该小于德拜长度以致于接触式测量不至于对等离子体产生干扰。 图 2 SSV-40型放电与等离子体诊断仪放电与诊断电路简图
南京大学2002 年研究生管理学试题 1．用相关的激励理论解释“模糊工资制”（即“密薪制”，员工的薪水或部分薪水是保密的，相互之间不许打听各自的薪水数额）。说说它的可能存在的优点或缺点，以及它的适用条件。 答：“模糊工资制”也叫“保密工资制”。保密工资制是灵活反映企业经营状况和劳务市场供求状况，并对员工的工资收入实行保密的一种工资制度。这种工资制度在我国经济特区的某些合资企业中实行。 （1）保密工资制的主要内容：①职工的工资额由企业根据操作的技术复杂熟练程度与员工当面协商确定，其工资额的高低取决劳务市场的供求状况和企业经营状况。②当某一工种或人员紧缺时，或企业经营状况较好时，工资额就上升，反之就下降。③企业对生产需要的专业技术水平高的员工愿意支付较高的报酬。如果企业不需要该等级的专业技术的员工时，就可能降级使用或支付较低的报酬。如果员工对所得的工资不满，可以与企业协商调整。如果双方都同意，就可以履行新的工资。④员工可以因工资额不符合本人要求而另谋职业，企业也可以无法满足员工的愿望而另行录用其他员工。⑤企业和员工都必须对工资收入保密，不得向他人泄露。 （2）当前有不少企业采用了“模糊工资制”，即“密薪制”。但模糊工资制有利也有弊，可以用管理学上的有关的激励理论加以分析。美国的亚当斯于20世纪60年代提出公平理论，也称为社会比较理论。公平理论认为，当一个人做出了成绩并取得了报酬以后，他不仅关心自己所得报酬的绝对量，而且关心自己所得报酬的相对量。因此，他要进行种种比较来确定自己所获得的报酬是否合理，比较的结果将直接影响今后工作的积极性。因为影响激励效果的不仅有报酬的绝对值，还有报酬的相对值。所以激励时应力求公正，使等式在客观上成立，尽管有主观判断误差，也不致造成严重的不公平感。与此同时在激励过程中应注意对被激励者公平心理的疏导，引导其树立正确的公平观。 如果绩效考核体系不完善，激励的公正与否也就有很强的主观性，在这种情况下，采用“模糊工资制”有其有利之处：①有利于员工之间不在工资上相互攀比，减少矛盾。②工资是由企业和员工共同商定，双方都可以接受，一般都比较满意，有利于调动员工的积极性。 ③工资水平随着企业经营状况和劳务市场供求状况而升降，促使员工转向紧缺的工种，保持各类人员之间的合理的比例关系。④有利于员工在最佳年龄期间取得最佳报酬。 但保密工资制也会带来一些消极后果：①如果员工不能轻易获得报酬数据，而小道消息有时还缺乏准确性，因而会变成错误信息和误解的源泉。②不知道其公司工资率的管理人员倾向于高估其周围管理者的工资，而低估其较高层次管理者的工资。这种感觉会削弱差别工资系统所引发的大部分动力，而且间接地起到相反的作用。③保密工资制度容易同工不同酬。 （3）模糊工资制的适用条件。要实行保密工资制必须有健全的劳务市场，便于企业和员工双向选择。同时，加强企业的自我约束能力，建立相应的配套制度、劳动合同仲裁机构，
实验三电感耦合等离子发射光谱定量分析 一、实验目的 1．初步掌握电感耦合等离子发射光谱仪的使用方法。 2．学会用电感耦合等离子发射光谱法定性判断试样中所含未知元素的分析方法。 3．学会用电感耦合等离子发射光谱法测定试样中元素含量的方法。 二、实验原理 原子发射光谱法是根据处于激发态的待测元素的原子回到基态时发射的特征谱线对待测元素进行分析的方法。各种元素因其原子结构不同，而具有不同的光谱。因此，每一种元素的原子激发后，只能辐射出特定波长的光谱线，它代表了元素的特征，这是发射光谱定性分析的依据。 电感耦合等离子发射光谱仪是以场致电离的方法形成大体积的ICP 火焰，其温度可达10000 K，试样溶液以气溶胶态进入ICP 火焰中，待测元素原子或离子即与等离子体中的高能电子、离子发生碰撞吸收能量处于激发态，激发态的原子或离子返回基态时发射出相应的原子谱线或离子谱线，通过对某元素原子谱线或离子谱线的测定，可以对元素进行定性或定量分析。ICP 光源具有ng/mL 级的高检测能力；元素间干扰小；分析含量范围宽；高的精度和重现性等特点，在多元素同时分析上表现出极大的优越性，广泛应用于液体试样（包括经化学处理能转变成溶液的固体试样）中金属元素和部分非金属元素（约74种）的定性和定量分析。 三、仪器与试样 仪器：ICP OES-6300 电感耦合等离子发射光谱仪 试样：未知水样品(矿泉水) 四、实验内容 1．每五位同学准备一水样品进行定量分析，熟悉测试软件的基本操作，了解光谱和数据结果的含义。 2．观摩定量分析操作，学会分析标准曲线的好坏，掌握操作要点和测试结果的含义。 五、实验步骤 1．样品处理 （1）自带澄清水溶液20 mL，要求无有机物，不含腐蚀性酸、碱，溶液透明澄清无悬浮物，离子浓度小于100 μg/mL。 （2）将待测液倒入试管。
2017年南京大学商学院921管理学原理之管理学原理考研强化模拟题（一）说明：①本资料为VIP 学员内部使用，严格按照2017考研专业课大纲及历年常考题型出题。———————————————————————————————————————— 一、单项选择题 1．关于组织文化的功能，正确的是（）。 A.组织文化具有某种程度的强制性和改造性 B组织文化对组织成员具有明文规定的具体硬性要求 C.组织的领导层一旦变动，组织文化一般会受到很大影响，甚至立即消失 D.组织文化无法从根本上改变组织成员旧有的价值观念 【答案】A 2．要明确企业计划的外部条件，关键是（）。 A.定量预测 B.定性预测 C.销售预测 D.环境预测 【答案】C 【解析】 A项，定量预测是指使用历史数据或因素变量来预测需求的数学模型; B项，定性预测是指预测者依靠熟悉业务知识、具有丰富经验和综合分析能力的人员与专家，根据己掌握的历史资料和直观材料，运用个人的经验和分析判断能力，对事物的未来发展做出性质和程度上的判断，然后，再通过一定形式综合各方面的的意见，作为预测未来的主要依据; C项，销售预测是指根据以往的销售情况以及使用系统内部内置或用户自定义的销售预测模型获得的对未来销售情况的预测; D项，是通过己取得的情报资料和监测统计数据，对未来或未知的环境讲行估计和椎测。由此可知，AB 两项，只是一种方法:D项，只是对环境的把握，片计划无直接关系:C项，可以直接指导企业计划的制定。 3．处于需要最高层次的是（）。 A.生理的需要 B.安全的需要 C.感情的需要 D.尊重的需要 E自我实现的需要 【答案】E 4．权变理论是根据（）的观点提出来的。 A.经济人 B.社会人 C.自我实现人 D.复杂人 【答案】D 【解析】 A项，经济人假设是X理论提出的理论基础;