Questa tesi si concentra sulla sperimentazione con sorgente di plasma tipo ”Kamaboko” a filamento e magneti permanenti. In particolare ci soffermeremo sulla mappatura del profilo verticale del plasma prodotto con due differenti gas neutri: Argon ed Elio. In primo luogo, si è proceduto all’indagine dell’innesco della scarica, confrontando l’efficienza operativa tra Argon ed Elio al fine di evidenziare le differenti soglie di tensione e corrente necessarie all’accensione. Successivamente, avvalendosi della Sonda di Langmuir è stata eseguita una mappatura spaziale dei parametri chiave del plasma (densità n, temperatura elettronica Te e potenziale flottante Vf) lungo il raggio della camera da vuoto. Infine è stata eseguita la caratterizzazione dei parametri precedentemente citati, in funzione della potenza. I risultati sperimentali ottenuti al termine dell’indagine confermano il raggiungimento degli obiettivi prefissati e offrono una panoramica quantitativa e rigorosa sulle dinamiche della sorgente Kamaboko. Si è osservato che l’incremento del flusso di gas neutro favorisce un incremento del tasso di ionizzazione e della densità globale, provocando un calo della temperatura elettronica a causa della riduzione del cammino libero degli elettroni. Riguardo le caratteristiche in funzione della potenza è stato possibile osservare un andamento simile dei parametri temperatura elettronica Te e densità n al variare del gas utilizzato. In particolare riguardo la densità, abbiamo ottenuto una conferma riguardante la quasi linearità della caratteristica. In ultima analisi, l’algoritmo di fitting sviluppato in ambiente MatLab si è confermato una metodologia diagnostica affidabile, capace di fornire una lettura fedele e approfondita dei parametri dei plasmi freddi.

Sperimentazione con sorgente di Plasma tipo ”Kamaboko” a filamento e magneti permanenti: Mappatura del profilo verticale del Plasma mediante Sonda di Langmuir mobile in diverse condizioni di pressione di Argon ed Elio.

GIAROLA, SAMUELE
2025/2026

Abstract

Questa tesi si concentra sulla sperimentazione con sorgente di plasma tipo ”Kamaboko” a filamento e magneti permanenti. In particolare ci soffermeremo sulla mappatura del profilo verticale del plasma prodotto con due differenti gas neutri: Argon ed Elio. In primo luogo, si è proceduto all’indagine dell’innesco della scarica, confrontando l’efficienza operativa tra Argon ed Elio al fine di evidenziare le differenti soglie di tensione e corrente necessarie all’accensione. Successivamente, avvalendosi della Sonda di Langmuir è stata eseguita una mappatura spaziale dei parametri chiave del plasma (densità n, temperatura elettronica Te e potenziale flottante Vf) lungo il raggio della camera da vuoto. Infine è stata eseguita la caratterizzazione dei parametri precedentemente citati, in funzione della potenza. I risultati sperimentali ottenuti al termine dell’indagine confermano il raggiungimento degli obiettivi prefissati e offrono una panoramica quantitativa e rigorosa sulle dinamiche della sorgente Kamaboko. Si è osservato che l’incremento del flusso di gas neutro favorisce un incremento del tasso di ionizzazione e della densità globale, provocando un calo della temperatura elettronica a causa della riduzione del cammino libero degli elettroni. Riguardo le caratteristiche in funzione della potenza è stato possibile osservare un andamento simile dei parametri temperatura elettronica Te e densità n al variare del gas utilizzato. In particolare riguardo la densità, abbiamo ottenuto una conferma riguardante la quasi linearità della caratteristica. In ultima analisi, l’algoritmo di fitting sviluppato in ambiente MatLab si è confermato una metodologia diagnostica affidabile, capace di fornire una lettura fedele e approfondita dei parametri dei plasmi freddi.
2025
Experimental study of a filament-based 'Kamaboko' plasma source with permanent magnets: Vertical profile mapping of the plasma using a movable Langmuir probe under different Argon and Helium pressure conditions.
Fisica dei Plasmi
Sonda di Langmuir
Sorgente Kamaboko
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12608/111420