四川墨塬科技成功研制ExB诊断探针 填补国内等离子体多参数联合诊断技术空白
四川墨塬科技有限公司今日正式宣布,公司自主研发的ExB诊断探针(ExB Probe,又称Wien Filter Probe或能量-质量分析探针)完成全部研制工作,通过性能验证并具备批量供货能力。该成果标志着我国在等离子体离子能量-质量联合诊断领域取得重大技术突破,为等离子体源性能评估、离子束流品质分析以及空间电推进监控提供了国产化诊断手段。

一、研发背景
ExB诊断探针是一种利用正交电磁场(电场E与磁场B相互垂直)对带电粒子进行速度选择的精密诊断仪器,能够在同一装置中同时实现离子能量分析和质量分辨,是等离子体物理研究和电推进应用中不可或缺的多参数联合诊断工具。

在航天电推进等领域,精确获知等离子体中离子的能量分布和质量组成对于工艺优化和设备性能评估至关重要。长期以来,该领域高端诊断设备依赖进口,国内用户在设备采购、技术适配和售后服务方面面临诸多挑战。墨塬科技依托团队在等离子体诊断技术领域的深厚积累,成功攻克ExB探针核心关键技术,实现了该类仪器的国产化自主研制。

二、产品概述
墨塬科技ExB诊断探针采用经典的正交电磁场构型,通过精确控制电场强度和磁场强度,实现对离子束流的速度筛选和质量分辨。产品具备模块化设计、高真空兼容、宽参数调节范围等特点,可适配不同真空腔体和实验平台。

三、核心用途
ExB诊断探针的主要技术用途涵盖以下方面:

1. 离子能量分布函数(IEDF)测量

ExB探针通过调节正交电磁场的强度比,对特定速度的离子进行选择性通过,从而获取等离子体中离子的能量分布信息。与单一的能量阻滞分析仪相比,ExB探针能够在质量分辨的基础上进行能量分析,有效区分不同质量离子的能量特征,特别适用于多组分等离子体体系。

2. 离子质量谱分析(Mass Spectrometry)

利用正交电磁场对不同质荷比(m/q)离子的选择性偏转效应,ExB探针可实现等离子体中离子种类的质量分辨,确定各离子组分的相对丰度。该功能对于分析等离子体化学反应过程、评估离子源纯度以及监控工艺气体分解状态具有重要价值。

3. 离子束流能量-质量联合诊断

ExB探针的核心优势在于能够同时获取离子的能量信息和质量信息,绘制能量-质量二维分布图。这一联合诊断能力使其成为评估离子源引出束流综合品质的理想工具,可全面反映束流的能量均匀性、质量纯度和空间分布特性。

4. 电推进等离子体源性能表征

在航天电推进领域,霍尔推力器和离子推力器的羽流等离子体包含多种离子组分(如氙离子、双电荷离子等)。ExB探针可对推力器羽流进行能量-质量联合诊断,评估推力器的比冲、效率和羽流发散角等核心性能参数。

5. 磁约束等离子体杂质离子诊断

在磁约束核聚变装置中,杂质离子的存在会严重影响等离子体约束品质和能量平衡。ExB探针可对边缘等离子体中的杂质离子进行能量-质量分辨测量,为杂质输运研究和壁材料选择提供数据支撑。

全金属密封结构,高真空兼容

四、行业意义
ExB诊断探针的成功研制,填补了国内等离子体能量-质量联合诊断仪器的技术空白,为我国航天电推进、核聚变能源、材料科学等战略领域的等离子体技术研发提供了自主可控的先进诊断手段。该成果对于打破国外技术垄断、保障关键领域产业链供应链安全、推动我国高端科学仪器产业升级具有重要战略意义。

五、关于墨塬科技
四川墨塬科技有限公司是一家专注于等离子体诊断技术与高端真空测量仪器研发、生产与销售的高新技术企业。公司致力于为我国科研院所和工业用户提供高性能、高可靠性、高性价比的等离子体诊断解决方案,持续推动等离子体科学技术进步和高端装备制造产业发展。