一种用于获取等离子体参数的数据处理方法及系统

技术特征：
1.一种用于获取等离子体参数的数据处理方法，其特征是，包括以下步骤：(1)获取等离子体的伏安曲线，并对其进行平滑处理；(2)选取电流为零处的探针电势作为等离子体悬浮电位，以电流对电压的一阶导的最大值作为等离子空间电位，以悬浮电位和空间电位作为过渡区的起止点，计算出过渡区点数，根据所述过渡区点数确定电子温度的线性拟合点数；(3)对饱和区离子电流线性拟合并外推至等离子体空间电位处，并以此作为离子电流，然后从所述伏安曲线中扣除离子收集电流，从而获得电子收集电流；(4)将空间电位作为拟合全区域终止点，向前推多个数据点作为拟合全区域,对拟合全区域内所有长度为拟合点数的区间进行最小二乘法线性拟合，确定所有线性拟合的斜率以及拟合方差，选取方差最小值处所对应的拟合区间作为最佳拟合区间，并以此区间的线性拟合斜率计算等离子体电子温度，进而计算得到等离子体电子密度。2.如权利要求1所述的一种用于获取等离子体参数的数据处理方法，其特征是，所述步骤(2)中，根据所述过渡区点数确定拟合点数的具体过程包括：计算出过渡区点数n，并以2n/3取整后的结果作为拟合点数。3.如权利要求1所述的一种用于获取等离子体参数的数据处理方法，其特征是，所述步骤(3)中，还将原始的电流数据一一对应地扣除离子电流，并对其结果取自然对数得到ln|i
e
|。4.如权利要求1所述的一种用于获取等离子体参数的数据处理方法，其特征是，所述步骤(4)中，拟合全区域的确定方法为，将空间电位v
p
做为拟合全区域终止点，向前推2n个数据点作为拟合全区域(2v
f-v
p
:v
p
)。5.如权利要求1所述的一种用于获取等离子体参数的数据处理方法，其特征是，所述步骤(4)中，进行最小二乘法线性拟合后，得到直线y＝px b，确定所有直线的线性拟合的斜率p以及拟合方差δ＝sum((y-ln|i|)2)。6.如权利要求1所述的一种用于获取等离子体参数的数据处理方法，其特征是，所述步骤(4)中，计算等离子体电子温度时，以方差最小值处所对应的拟合区间的线性拟合斜率p的倒数作为等离子体电子温度。7.如权利要求1所述的一种用于获取等离子体参数的数据处理方法，其特征是，所述步骤(4)中，利用输出的t
e
和扣除离子电流后真实的电子饱和收集电流计算得到等离子体电子密度n
e
。8.一种用于获取等离子体参数的数据处理系统，其特征是，包括：数据获取模块，被配置为获取等离子体的伏安曲线，并对其进行平滑处理；拟合点数确定模块，被配置为选取电流为零处的探针电势作为等离子体悬浮电位，以电流对电压的一阶导的最大值作为等离子空间电位，以悬浮电位和空间电位作为过渡区的起止点，计算出过渡区点数，根据所述过渡区点数确定电子温度的线性拟合点数；离子电流确定模块，被配置为对饱和区离子电流线性拟合并外推至等离子体空间电位处，并以此作为离子电流，然后从所述伏安曲线中扣除离子收集电流，从而获得电子收集电流；电子参数计算模块，被配置为将空间电位作为拟合全区域终止点，向前推多个数据点作为拟合全区域,对拟合全区域内所有长度为拟合点数的区间进行最小二乘法线性拟合，
确定所有线性拟合的斜率以及拟合方差，选取方差最小值处所对应的拟合区间作为最佳拟合区间，并以此区间的线性拟合斜率计算等离子体电子温度，进而计算得到等离子体电子密度。9.一种电子设备，其特征是，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成权利要求1-7中任一项所述的方法中的步骤。10.一种计算机可读存储介质，其特征是，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成权利要求1-7中任一项所述的方法中的步骤。

技术总结
本发明提供了一种用于获取等离子体参数的数据处理方法及系统，该方法不仅能够获得等离子体空间电位、悬浮电位、电子饱和收集电流等多个等离子体参数,同时也能够自动设置线性拟合区间的拟合点数并找到最佳拟合区间，最终计算得到准确的等离子体的电子温度和电子密度。本发明不仅能够有效避免电子电流的线性拟合区间过大或过小，同时也能够有效避免离子收集电流对等离子体电子温度和电子密度计算结果的影响。果的影响。果的影响。


技术研发人员：李建泉 李书翰 张清和 邢赞扬 谢新尧
受保护的技术使用者：山东大学
技术研发日：2022.02.14
技术公布日：2022/5/17