烧Ar弧的阴极下2mm处测得电子温度为20900±1700K、离子温度为14200±700K。Bentley[4]重复了电子温度测量，他用的是Thomson散射光谱解析测量方法，并从散射光的光谱中获得20400±500K的电子温度，证实了常压下氩弧中会出现不能满足LTE的现象；同时，电子温度至少比离子温度要高4000K。而用光谱法测量同一电弧，得出受激温度为16600K。Tanaka和Ushio[15]在50A和100A的Ar弧中比较了Thomson散射测量的电子、离子温度值和光谱法测量的受激温度值。他们发现离子温度和受激温度相差不大，而电子温度要高出约5000K。在常压下等离子体射流中进行测量，也同样可以观测到电子温度远比离子温度和受激温度高。表1同样给出了对应900A的Ar等离子体射流焊炬前方2mm处测得的各温度之间的比较。从这些结果中可以得出结论，电子温度比离子温度和受激温度要高几千开尔文。
3.2 Thomson散射温度测量的分析
3.2.1电弧等离子体中LTE的偏离
电子温度和离子温度之间的较大差异表明，这些实验结果与热等离子体的理论研究之间并不总是吻合的。在理论研究中，通常认为常压下焊接电弧和等离子体射流的中心区域是处于LTE下的。LTE要求所有物质的平移能量分布符合Maxwell-Boltzmann分布；要求在这些分布下的所有物质的温度都是一样的。理论研究和实验结果都表明，对于电子密度高于1023m-3来说，偏离电极和边缘的区域是处于或者接近于LTE的，这是由于电弧和等离子体射流中高速碰撞导致了物态的快速平衡。
然而，很多学者证明了在热等离子体的一些区域偏离LTE。举例而言，在自由燃烧电弧阴极前方1mm内激发态原子数量很少[16]；这主要是由收缩作用导致的冷空气的快速对流决定的。在靠近阳极处也会发生LTE的偏离[17]。在等离子体边缘区域，由于辐射的共振吸收，激发态原子数目非常多；而且，较大的浓度梯度导致了扩散，这种扩散比一些复合反应快得多，进而导致局部化学平衡成分的偏离。
LTE假设几乎可以用于所有的热等离子体计算模型，它可以简化工业电弧等离子体特征的计算。在电弧测量中，也同样假设LTE来推导基本原子数据。基于这些原因，通过Thomson散射测量电子温度，来验证LTE的有效性是非常有用的。如上所述，在很多实验室都开展了温度测量实验。
3.2.2 数值计算分析
相对核聚变而言，等离子体中Thomson散射是最可靠的电子温度的测量方法。然而，热等离子体中很高的电子密度和很低的电子温度说明在这些等离子体中存在着激光辐射对电子的明显加热作用。在上述提到的所有研究中，通过测量作为激光脉冲能量函数的电子温度、以及把结果曲线线性外推到零脉冲能量，都考虑了这种加热作用。Murphy[18]指出在这些外推计算中存在很多问题，并在论文中对这些结果的展开进行讨论，认为在温度变化的等离子体中测量温度时这些问题是固有的，而且还解释说明了用扩束激光束进行测量时的难度。在这些测量中，由于激光束的低能量密度，电子的加热作用就大大减弱了。
3.2.3 温度测量影响因素的分析
其他一些学者给出了Thomson散射测量时电子温度异常高的不同解释。Gregori等人[19]做了一些测量，结果表明计算得出的电子温度明显的取决于散射角（入射激光束与测量轴之间的夹角）。在散射范围内由于存在较大浓度梯度，散射角对电子温度的决定程度就会增强，同时这种浓度梯度使得电子温度异常高，在等离子体射流轴线上的电子温度有10500K。然而，Snyder、Crawford和Fincke等人[20]把这种角度取向归因于电子分布的碰撞展开，后者对测量中获得的电子温度的影响非常小。考虑到这种展开，电子温度约为18000K，仍然远大于受激原子和离子的温度。Terasaki等人[21]认为氦弧中电子分布不取决于散射角，对于氦弧来说，碰撞展开的影响是非常明显的，这与Snyder、Crawford和Fincke等人[20]的结果一致。
4 典型应用
这里给出国外利用Thomson散射测量电弧电子温度和电子密度的例子，以供参考。
