Langmuirprob

Från Rilpedia

Texten från svenska Wikipedia

En av de två Langmuirproberna från Institutet för rymdfysik i Uppsala som flyger på ESAs rymdfarkost Rosetta, på väg mot en komet. Proben är själva kulan, som är 50 mm i diameter och gjord i titan med en ytbeläggning av titannitrid. Avsikten med denna speciella Langmuirprob är att mäta rymdplasmats egenskaper runt kometen.

En Langmuirprob används för att mäta olika egenskaper hos ett plasma. Främst används Langmuirprober för att mäta plasmats täthet (hur många fria elektroner det finns per volymsenhet) och elektrontemperaturen, men beroende på probens utförande och den elektronik som ansluts, kan den användas för många olika mätningar, bland annat av jontemperatur, elektriska fält och satelliters och rymdsonders elektriska spänning gentemot rymdplasmat. Langmuirprober används både i laboratorier på jorden och på rymdfarkoster.

Den grundläggande mätprincipen bakom Langmuirprober är enkel. Man lägger en elektrisk spänning mellan en ledande yta av något slag, som utgör själva proben, och någon form av elektrisk jord, och mäter den resulterande strömmen. Proben är oftast en sfär, cylinder eller en liten plan yta. I laboratoriet kan jord vara plasmakammarens vägg, i rymden jordar man oftast mot rymdfarkostens chassi, vilket i sin tur står i kontakt med rymdplasmat genom farkostens ledande yta. Om spänningen på proben är positiv kommer proben att dra till sig elektroner, om den är negativ drar proben istället positiva joner. Ju fler partiklar det finns, desto större blir strömmen, så mätningen av strömmen blir en mätning av tätheten. Genom att undersöka hur strömmen ändras, när spänningen varieras, kan man också räkna fram andra parametrar, exempelvis elektrontemperaturen.

Langmuirproben är uppkallad efter en av pionjärerna på området, Nobelpristagaren Irving Langmuir.